【共洗い】中和滴定でビュレットとホールピペットを共洗いする理由や器具の覚え方など

ビュレットを共洗いする理由

• 次のような質問をよく受ける。

「mol数同士を比べるから三角フラスコの共洗いが必要ないなら、ビュレットも共洗いしなくていいんじゃない？」

• まず、三角フラスコに入っている液が元々どこから来たかを考える。
• 三角フラスコに入っている溶液は「メスフラスコで調製した標準溶液をホールピペットで量り取った溶液」である。
• つまり、標準溶液は濃度既知の溶液で、それを一定量正確に量り取っているわけなので、「標準溶液のmol数」はもう既に決まった値ということになる。
• 標準溶液が酸、濃度未知の溶液が塩基だとすると、次のようになる。

\[ \underbrace{ 酸(\mathrm{mol/L}) × 酸(\mathrm{L}) }
_{ \text{ ここは量り取ってきた時点で一定の値→水があろうと関係ない }}
=
塩基(\mathrm{mol/L}) × 塩基(\mathrm{L}) \]

• したがって、三角フラスコに水滴が残っていて濃度が変わったとしても「量り取ってきたときのmol」を使えば何の問題もなく計算できる。
• これに対して、ビュレットに入っているのは「濃度がまだ分かっていない溶液」である。

\[ \underbrace{ 酸(\mathrm{mol/L}) × 酸(\mathrm{L}) }
_{ もう既に分かっている値\\（三角フラスコに入っている）}
=
\underbrace{ 塩基(\mathrm{mol/L}) }
_{ ここを知りたい\\（ビュレットに入っている） }
×
\underbrace{ 塩基(\mathrm{L}) }
_{ \text{ 滴下する量 }} \]

• 今から中和滴定をしてこの濃度を求めようとしているのにそれを薄めてしまったら中和滴定によって「薄まった後の濃度」が求まってしまうことになる。

\[ \underbrace{ 酸(\mathrm{mol/L}) × 酸(\mathrm{L}) }
_{ 標準溶液の方は一定 }
=
\underbrace{ 塩基(\mathrm{mol/L}) }
_{ ここが知りたいのに、ここが変わってしまうと… }
× 塩基(\mathrm{L}) \\
\ \\
\Downarrow\
\ \\
\underbrace{ 酸(\mathrm{mol/L}) × 酸(\mathrm{L}) }
_{ 標準溶液の方は一定 }
=
\underbrace{ 塩基(\mathrm{mol/L}) × 塩基(\mathrm{L}) }
_{ 勿論滴定はできるが薄まった分の滴下量も増えて結果的に薄まった後の濃度が求まる→意味ない！ } \]

• 求めたい濃度を変えてしまったら何の意味もないので、ビュレットは必ず共洗いが必要となる。

三角フラスコを共洗いしない理由

• 三角フラスコを共洗いするとどうなるの考える。

• 三角フラスコを共洗いすると、調製した標準溶液を入れる前に少量の標準溶液がフラスコ内に付着している状態になり、「mol数」が変化する。
• 上で説明したように、中和計算（【公式あり】中和計算を一瞬で解く方法を理由を交えて徹底解説！を参照）の式は「mol数」を比べる式なので、mol数が変化すると計算にずれが生じてしまう。したがって、三角フラスコは共洗いをしない。