中和滴定（器具・指示薬・滴定曲線・グラフ・原理など）

はじめに

【プロ講師解説】このページでは『中和滴定（器具・指示薬・滴定曲線・グラフ・原理など）』について解説しています。

中和滴定とは

• 酸塩基反応を利用し、濃度が既知の溶液（＝標準液）を用いて、濃度未知の溶液（＝試料）の濃度を求める操作を中和滴定という。

中和滴定で用いる実験器具

• 中和滴定で用いる実験器具を紹介する。

• 中和滴定は主に上の4種類の器具を用いて行われる。それぞれの役割等は次の通りである。

• 中和滴定で使用する4種類の器具、メスフラスコ・ホールピペット・ビュレット・三角フラスコ（コニカルビーカー）は、いずれも使用前は純水で洗浄する。その後、共洗いが必要なものは共洗いをし、共洗いが必要ないものは純水で濡れたまま使用する。

参考：【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

中和滴定の流れ

• 中和滴定の流れ・手順を解説する。

中和滴定の流れ

STEP

メスフラスコを用いて標準溶液を調製する。

まずは、標準溶液を調製する。標準溶液とは”濃度既知の溶液”であり、中和滴定ではこれを使って”濃度未知の溶液”（＝試料）の濃度を求める。標準溶液を調製するときはメスフラスコという道具を用いる。

メスフラスコの細くなった先端部分には「標線」という線があり、一定量の化学物質を入れた後にこの線まで水を入れることで、作りたい濃度の溶液を普通のフラスコよりも正確に調製することができる。

STEP

ホールピペットを用いて標準溶液を三角フラスコに移動させる。

次に、ホールピペットを用いて、STEP1で調整した標準溶液を三角フラスコに移動させる。

STEP

濃度不明の溶液をビュレットに入れる。

次に、濃度不明の溶液をビュレットに入れる。

ちなみに、ビュレットの目盛りはボコっとなっている液面の一番下の位置を読むということに注意しよう。

STEP

濃度不明の溶液を滴下する。

最後に、ビュレットに入れた濃度未知の溶液を三角フラスコに入った濃度既知の溶液に滴下し、その量を用いて中和計算を行い、未知の濃度を求める。

酸に塩基を加える場合の滴定曲線

• 酸に塩基を加える場合の滴定曲線を4種類紹介する。

強酸＋強塩基

• このグラフでは、pHジャンプの範囲（＝pHが急激に変化している範囲＝垂直になっている範囲）が約pH3〜11で、フェノールフタレイン・メチルオレンジ両方の変色域を含むため、どちらの指示薬も使用できる。

強酸＋弱塩基

• このグラフでは、pHジャンプの範囲が約pH3〜8で、メチルオレンジの変色域を含むため、指示薬として用いるのはメチルオレンジである。

弱酸＋強塩基

• このグラフでは、pHジャンプの範囲が約pH6〜11で、フェノールフタレインの変色域を含むため、指示薬として用いるのはフェノールフタレインである。

弱酸＋弱塩基

• このグラフでは、グラフが垂直になっている部分はない。（なんとなく緩やかに上がっていく感じ）
• したがって、フェノールフタレイン・メチルオレンジどちらの指示薬も使うことができない。
• また、弱酸と弱塩基の中和滴定の中和点はpH7付近になるが、電離度の関係で7ちょうどにはならない。

塩基に酸を加える場合の滴定曲線

• 塩基に酸を加える場合の滴定曲線を4種類紹介する。

強塩基＋強酸

• このグラフでは、pHジャンプの範囲（＝pHが急激に変化している範囲＝垂直になっている範囲）が約pH3〜11で、フェノールフタレイン・メチルオレンジ両方の変色域を含むため、どちらの指示薬も使用できる。

強塩基＋弱酸

• このグラフでは、pHジャンプの範囲が約pH6〜11で、フェノールフタレインの変色域を含むため、指示薬として用いることができるのはフェノールフタレインである。

弱塩基＋強酸

• このグラフでは、pHジャンプの範囲が約pH3〜8で、メチルオレンジの変色域を含むため、指示薬として用いるのはメチルオレンジである。

弱塩基＋弱酸

• このグラフでは、グラフが垂直になっている部分はない。（なんとなく緩やかに上がっていく感じ）
• したがって、フェノールフタレイン・メチルオレンジどちらの指示薬も使うことができない。
• また、弱塩基と弱酸の中和滴定の中和点はpH7付近になるが、電離度の関係で7ちょうどにはならない。

中和滴定と中和計算

• 中和滴定に関する計算問題は入試頻出である。詳しくは次のページを参照のこと。

参考：【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！