質問: 化学 東大入試 二段階の中和滴定 水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水溶液を塩酸で中和滴定する場合について まず、フェノールフタレイン溶液を加える。 0.1mol/lの希塩酸で滴定したところ、終点までに30mlを要した。 次にメチルオレンジを加え、同じ希塩酸で滴定を続けたところ、終点までにさらに10mlを要した。 第一段階での反応、第二段階での反応をそれぞれ書け。 第一段階 naoh + hcl → nacl + h2o na2co3 + hcl → nahco3 + nacl 第二段階 nahco3 + hcl → nacl + h2o + co2 解説には 混合塩基を中和していく場合、強塩基から反応していく。 まず、naohと反応し、これがすべてなくなると、na2co3と反応し始める。 これがすべて反応し、nahcoになる。 この点ではnahco3の加水分解により、弱塩基性を示し、フェノールフタレインが赤色から無色になる。 とあります。 質問なんですが、na2co3と塩酸が全部反応するまで加水分解って起こらないんですか? 解説を読んでいると、「hclとnaohがすべて反応し、さらにhclとna2co3もすべて反応したときにはじめてフェノールフタレイン溶液の色が変わる」という感じですが、なぜですか? naohを滴定し終わった時点で、強塩基がなくなったわけですから、これだけでもすでに弱塩基になってしまっている気がするし hclとna2co3が反応している途中にも加水分解が起こるなら、絶対に最後まで反応しきったかどうかは分からなくないですか? どういうことなんでしょうか?
回答: > 存在比率を計算して > ほとんど炭酸水素ナトリウムになっていることを示さなければ > いけないのではないのでしょうか? (1) 炭酸ナトリウム水溶液は、(非常識に薄い濃度でない限り)フェノールフタレインを赤変する。 (2) 炭酸水素ナトリウム水溶液は、フェノールフタレインを(ほとんど)変色しない。 (3)(高校化学の範囲では)塩化ナトリウムは、水溶液のphに影響をあたえない。 という知識を使ってよいのであれば、存在比率を計算しなくてもよいと思うのですが。 これらの前提知識から、 「naohとnahco3の混合溶液がフェノールフタレインを赤変するのと同じ理屈で、na2co3とnahco3の混合溶液もフェノールフタレインを赤変する」 「naclとna2co3の混合溶液にフェノールフタレインが無色になるまで塩酸を加えたら、naclとnahco3の混合溶液になる」 と推論するのは、それほど難しいことではないと思います。 そんなにたくさんのことを覚えられないよ、ということでしたら (4) フェノールフタレインは炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムを見分けるのに使える。 ということだけでも覚えておいて下さい。ネット検索してみたところ、中学理科で習うことがらのようですので、むかし習ったことを単に忘れているだけのことかも知れません。