当量点は、 2つの化学物質が完全に反応しているということです。酸塩基反応では、この点は、酸または塩基全体が中和されたときを示します。この概念は、容量滴定またはバリュエーションの毎日のパンとバターであり、単純な数学的計算によって決定されます。
しかし、程度は何ですか？これは、滴定剤と呼ばれる既知の濃度の溶液を、未知の濃度の溶液に注意深く加えて、その濃度を得るプロセスです。
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pHインジケーターを使用すると、滴定が終了する瞬間を知ることができます。滴定中の溶液にインジケーターを追加して、知りたい濃度を定量化します。酸塩基指示薬は、その色が媒体の水素濃度またはpHに依存する化合物です。
ただし、インジケーターのカラーシフトは滴定の終点を示しますが、等価点は示しません。理想的には、両方の点が一致している必要があります。しかし実際には、酸または塩基の中和が完了した後、数滴以内に色の変化が発生する可能性があります。
等価点とは何ですか？
フラスコに入れられた未知の濃度の酸の溶液は、ビュレットを使用して既知の濃度の水酸化ナトリウム溶液をゆっくり加えることによって滴定することができます。
指示薬の選択は、滴定剤溶液と濃度が不明な溶液の同量の化学当量が反応した時点で色が変わるように行う必要があります。
これは当量点ですが、インジケーターが色を変える点は終点と呼ばれ、滴定が終了します。
最終ポイント
インジケーターのイオン化または解離は、次のように表されます。
HIN + H 2 O <=>で- + H 3 O +
したがって、定数Ka
Ka = /
解離していないインジケータ（HIN）及び解離インジケータ（INとの間の関係は、- ）インジケータの色を決定します。
酸を追加すると、HIn濃度が増加し、インジケーターカラー1が生成されます。一方、塩基の添加が解離インジケータ（Inの濃度の増加に有利- （色2））。
等価点は終点と一致することが望ましい。これを行うには、等価点を含む色変更間隔のインジケーターを選択します。また、同値点と終点の間に差を生じさせるエラーを削減しようとします。
溶液の標準化または滴定は、溶液の正確な濃度が決定されるプロセスです。方法論的には程度ですが、その後の戦略は異なります。
一次標準の溶液をフラスコに入れ、標準化されている滴定溶液をビュレットで追加します。
強塩基と強酸の滴定の当量点
100 mLの0.1 M HClをフラスコに入れ、0.1 M NaOH溶液をビュレットから徐々に加えて、塩酸を生成する溶液のpH変化を測定します。
最初にNaOHを加える前は、HCl溶液のpHは1です。
強塩基（NaOH）が追加され、pHは徐々に上昇しますが、過剰な酸がこのpHを決定するため、それは依然として酸性pHです。
NaOHを追加し続けると、pHが中性（pH = 7）の等価点に到達する時期が来ます。酸は消費されている塩基と反応しましたが、まだ過剰な塩基はありません。
中性塩である塩化ナトリウム優勢の濃度、し（Naいずれ+やClが-加水分解されます）。
NaOHが追加され続けると、主なNaOH濃度により、pHは増加し続け、等価点よりも塩基性になります。
理想的には、インジケーターの色の変化はpH = 7で発生します。しかし、滴定曲線の形状がシャープであるため、pHが約8のときに淡いピンク色に変化するフェノールフタレインを使用できます。
弱酸強塩基滴定曲線
出典：Wikimedia CommonsのQuantumkinetics、強塩基の強酸の滴定曲線は上の画像に似ています。2つの曲線の唯一の違いは、最初の曲線の方がはるかに急激なpH変化があることです。一方、強塩基を含む弱酸の滴定曲線では、変化がより緩やかであることがわかります。
この場合、酢酸（CH 3 COOH）などの弱酸を強塩基の水酸化ナトリウム（NaOH）で滴定します。滴定で発生する反応の概要は次のとおりです。
NaOH + CH 3 COOH => CH 3 COO - Na + + H 2 O
この場合、pKa = 4.74の酢酸緩衝液が形成されます。緩衝領域は、pH 6の前にわずかでほとんど知覚できない変化で見ることができます。
画像が示すように、等価点は7ではなく8.72前後です。なぜですか。CHため3 COO -加水分解後OHを生成するアニオンである-のpHをbasifiesました：
CH 3 COO - + H 2 O <=> CH 3 COOH + OH -
ステージ
水酸化ナトリウムによる酢酸の滴定は、分析のために4つの段階に分けることができます。
-塩基（NaOH）の添加を開始する前は、溶液のpHは酸性であり、酢酸の解離に依存します。
-水酸化ナトリウムを加えると、酢酸緩衝液が形成されますが、同じ方法で酢酸共役塩基の形成が増加し、それによって溶液のpHが上昇します。
-当量点のpHは8.72のpHで発生しますが、これは率直にアルカリ性です。
当量点は一定値ではなく、滴定に関与する化合物によって異なります。
-NaOHを追加し続けると、当量点に達した後、過剰な水酸化ナトリウムによりpHが上昇します。
等価点に応じた指標の選択
フェノールフタレインは、この滴定の当量点を決定するのに役立ちます。これは、pHが約8のところに色転換点があり、その点を含む酢酸滴定のpHゾーンに該当するためです。同等（pH = 8.72）。
一方、メチルレッドはpH範囲4.5〜6.4で色が変わるため、当量点の決定には役立ちません。
参考文献
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