学習記録 1/20-1/26

勉強時間　43.5ｈ

累計時間　705ｈ

岡野の化学　129～133

岡野の化学　理論化学①
4－1中和滴定の項目のみを見て
今まで習った知識でどこまで踏み込めるか考えてみました。
その時の思考を以下にメモしておきます。

P.138
まず、１文目の

中和反応を利用して・・・

の部分で代表的な中和反応を思い出します
HCl + NaOH → NaCl + H2O
acid + base → salt

続いて

･･･酸または塩基の水溶液の濃度･･･

ここでこの水溶液の濃度とは何を指すのかを考えました。
phの学習が脳内に色濃く残っていたため、
水素イオン濃度？と思い検索しました。

検索結果から、phを「水溶液の濃度」と表すことは考えにくいのと
そもそもphは水溶液の性質(酸性・中性・塩基性)を数値で表したものであるため違うと言えます。

ここでいう濃度とは、溶液の1L中に溶質が何molあるかを表す、モル濃度(mol/L)[溶液の単元(P.120)]のことかなと思い教科書を読み進めると

ページ真ん中の器具と操作の図示より
コニカルビーカーに「濃度不明の酢酸」と書かれていたため
酢酸のモル濃度を求めるんだなと確信しました。

ここで、モル濃度を求めるには酢酸の物質量とその溶液の体積の値が必要だということを考えながら先を読みます。

するとビュレットの説明で
「中和反応後の滴下された溶液の体積を測りとる器具」と書かれています。

滴下する溶液は図6-2から水酸化ナトリウムだということが分かり、
ここで酢酸と水酸化ナトリウムの中和反応の化学式を組み立てます。

CH3COOH + NaOH →　CH3COONa + H2O
acid　　　 + base → salt

ここまでの記述で
中和反応を利用して酢酸の濃度を求めるのには
水溶液のphの変化をみて酢酸の濃度を計算するのかなと考えました。

そこで単元3で学習した中和反応と塩から酢酸ナトリウムの液性を考えます。

CH3COONa →　CH3COOH- + Na+

・NaOHは結合状態が酢酸に比べ不安定であり、水溶液中ではほぼ電離する。
　　　↓
　自然には結合しない⇒強塩基

・CH3COOHは安定であり、不安定なCH3COO-はH2OのH+と結合する。
　　　↓
　電離しにくい⇒弱酸

・CH3COO- + H2O →　CH3COOH + OH-
　OH－が残るため水溶液は塩基性を示す

水溶液の性質としては
酸性→塩基性
に変化することがわかりました。

ここまでに確認できたデータを一端まとめます
酢酸　体積：ホールピペットからビーカーに移すとき体積は確認済み
　　　物質量：不明
　　　　濃度：？
水酸化ナトリウム　体積：中和反応後、ビュレットで確認
　　　　　　　　　物質量：事前に用意した溶液であるため確認済みのはず
　　　　　　　　　濃度：　〃

中和滴定が計算問題として出題されるなら
NaOHの物質量と濃度は指定されるのだろうと考えます。

また、以下が重要であると言えます。

”CH3COOHの水溶液がNaOHによって　中和　されるということは、
両者の　価数が同じ　であるはず”

ということは

①水酸化ナトリウムの濃度と体積から物質量を求める
②中和反応式により酢酸のmolを求める
③酢酸のmolと体積から濃度が求まる

という手順で計算問題は解けるのかなと推測しました。

確認のために、実際にP.142の問題を見ると、推測した流れで解けるような問題が出題されていました。

ここまで学習したことを活かしてしっかりと考えてみると、
新しい単元に入っても脳への負担が少ない上に
新しい概念はどこにあるのかということが見えてきて、
定着率が増すように思いました。

「理解をする勉強」というものに一歩近づけた気がします。