10％濃度の塩酸と5％の水酸化ナトリウムを完全に中和(BTB溶液が緑色になった状態)するには何：何にすれば良いでしょう…??理科の実験で私だけうまくいかなかったので気になったのです。実験の内容は、10％濃度の塩酸5立方センチメートルにBTB溶液を入れ、それに水酸化ナトリウムを入れていき、その混合物を緑色(BTB溶液の色)にするというものです。ご回答お願いします。

水酸化ナトリウムと塩酸の中和 | 生活・身近な話題

ゆっくり滴下してみて

💡

むらっち

2015年10月03日 13:00

文章と実験内容からみてトピ主さんは小学生かな？どこがうまくいかなかったのでしょうか？ひょっとしてずっと酸性だったのに、水酸化ナトリウムをもうちょっとだけ加えたら一気にアルカリ性になっちゃったのではないでしょうか？もうすでに授業で習ったと思いますが、水酸化ナトリウムは非常に強い塩基（アルカリ）です。ほんのちょっとだけ加えただけで一気に強いアルカリ性になってしまいます。中和点が近くなったらホントに少ーしだけ加え、加えたらよくかき混ぜてみてください。あと10％塩酸、というのはもともと液体の塩酸をさらに10％に薄めたのでしょうか？塩酸の液体自体、塩化水素という物質を水に溶かしたものです。薄めた塩酸にどれだけの塩化水素が含まれているか、それがわかれば水酸化ナトリウム液をどれだけ加えればいいか、大体わかると思います。どちらも人体に危険な物質ですから扱いには気をつけてくださいね。

トピ内ID：3558344988

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トピ主さんは何:何で入れたのですか？

優里

2015年10月03日 13:00

答えを書く前に、それを知りたい！

トピ内ID：0250399947

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「規定濃度」の考えによると…

名ばかり臨床検査技師

2015年10月03日 13:00

　10％の塩酸は約3.65N（Nは”規定濃度”の意）となります．一方，5％の水酸化ナトリウムは，「水酸化ナトリウム50gを水に溶かして1Lの体積（■1kg)にした」という前提で言えば，1.25Nと計算されます．　規定濃度が等しい酸とアルカリは同じ体積同士で中和しますが，この場合は塩酸の濃度が水酸化ナトリウムの約3倍なので，中和するには水酸化ナトリウムを塩酸の約3倍加えればよい事になります．お尋ねのケースの場合は，5×3.65/1.25＝14.6mLという計算です．　尚，塩酸に水酸化ナトリウムを加える事で漸次pHが上昇していきますが，中和が完成する付近では急激に変化します．そのため，溶液の色が緑がかってきたら，水酸化ナトリウムを慎重に少しずつ添加するよう心掛ける必要があります．

トピ内ID：9739800141

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高校生の中和滴定なのかな？

元塾関係者

2015年10月03日 13:00

中学以下だと話がややこしいよ。式量とか物質量の問題が絡むから。専門書が手元にもないので、２つの水溶液の密度がわからないので計算不能。％濃度は質量をもとにして算出するものに対して水溶液が体積ですからね。その２つを結びつける数値として密度が必要なんです。本来、中和で使う濃度はモル濃度ですからね。質量パーセント濃度からだと色々な数値が必要なんです。 HClの式量は1+35.5=36.5、NaOHの式量は23+16+1=40ですからちょうど中和するために必要な双方の質量は36.5:40となればいい。 HClが36.5g含まれる10％水溶液は36.5÷0.1=365gであり、 NaOHが40g含まれる5％水溶液は40÷0.05=800gとなる。よって必要な水溶液の質量比は365:800=73:160となる。でも、水溶液の密度が分からないので体積比は正確に出せません。

トピ内ID：4814425950

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条件が厳しいので、うまくできないかも

😀

あいあい

2015年10月03日 13:00

110％と5％をBTBで中和すると、条件がとても厳しいです。 BTBの量も関係する場合が出てきてしまいます。ガラス棒の1滴では多すぎて中和が難しいです。垂らし方などごく少量の混ぜ方を工夫してください。追加の塩酸を用意して、10回くらい試行錯誤で色の変化があっても諦めないでください。追加の塩酸がなければ、失敗しても当たり前です（中学校の理科の先生でも1回で決められない人の方が多いと思います）。「私だけできない」というのは一流高校か、できる中学校の科学部だと推測します。私なら、できない生徒用にもっと低い濃度と、追加の塩酸を用意します。 2また濃すぎるので危険ですので、ゴーグルをきちんと使うなど安全対策が気になります。 3高校生なら、「W/V　％濃度」ではなく「規定N」や「モル」を使ってください。 4BTBの色の変化の覚え方を知らない先生もいるので、覚え方を確認します。緑の中を／歩く青／木さん緑中の／歩く／青木さん緑は中性／アルカリ性は青／黄色は酸性

トピ内ID：4817572103

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mol

💡

tsunecyann

2015年10月03日 15:07

HClの分子量は36.5、NaOHの分子量は40、つまり36.5：40で混ぜれば中和するわけ、だけれども。それぞれの溶液の濃度が違うので、10％HClは水90ｇ HCl10ｇ。5％ NaOHは水95ｇNaOH5ｇ。それを36.5：40にまぜるには、365ｇ：800ｇでまぜればいい。約分すると73：160

トピ内ID：1321588527

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分子で1：1

🙂

鮒一把二把

2015年10月03日 15:07

高校生でしょうか。モルの概念は分かりますか？ 10％塩酸5ｃｃは塩酸0.5ｇ　塩酸分子量は36.5　0.5/36.5＝0.0137モル塩酸と水酸化ナトリウムは1：1で中和するので水酸化ナトリウム0.0137モルで中和する。水酸化ナトリウム分子量は40　0.0137モルは0.0137×40＝0.548ｇ 5％水酸化ナトリウム水溶液なので0.548/0.05＝11.1ｇ実際は設問では塩酸・水酸化ナトリウム水溶液の密度まで書かれていないので、密度は水と同じ1.0と仮定しています。水酸化ナトリウムは危険ですから特に取り扱い注意です。

トピ内ID：0930701003

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え…

あんこ

2015年10月03日 15:07

１０ミリリットルじゃ…ないのですか？だから１：２。ちなみに、ＢＴＢ液ってアバウトな指示薬のイメージですが、pH７しか緑色にならなかったでしたっけ？もし緑の範囲がpH６～８なら、10ミリリットルより少なくても変色するはずですよね。

トピ内ID：0487543739

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ほんの少しずつ入れる

🙂

けん

2015年10月03日 16:00

塩酸と水酸化ナトリウム強酸と強アルカリなのでｐHの変動が大きいです。１滴加えただけで黄色から青に変化することもあるくらいです。それより少ない量を入れていくよりしょうがない。濃度を各々１０倍くらい薄めると少しは楽に行けますよ。

トピ内ID：3795555702

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１１立方センチメートル

こう

2015年10月03日 16:00

トピ主さんは中学３年生ですか？私はもう８０近い爺じいで、大学も勤め先も化学とはあまり関係の無いところでしたが認知症防止に中学時代を思い出しながら考えてみました。 HCl + NaOH = NaCl + H2O で中和することは当然ご存じですよね。 HCl の分子量は 36.5、NaOH の分子量は 40　なので HCl が 36.5g, NaOH が 40g の割合で反応すると中和します。40÷36.5■1.1　で重さで1,1倍ほど HCl より NaOH の方が多く必要です。同じ％濃度の溶液の場合は HCl に対して NaOH は 1.1倍の量が必要です。今回の問題の場合、HCl の濃度が10％に対して NaOH の濃度は 5％と半分の濃度しかありません。従って HCl 水溶液に対して 1.1 ×（10％　÷ 5％）＝ 2.2 倍の量の NaOH 水溶液が必要です。今回の問題では HCl水溶液の量が５立方センチメートルとのことなのでそれを中和するNaOH 水溶液の量はその2,2倍の１１立方センチメートルとなります。　

トピ内ID：2134175569

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Hの粒々の数

🙂

ないしょ

2015年10月03日 16:00

簡単に言えば、塩酸の中にはH（とCl）の粒々が沢山入っていて、これを中和するには同じ数のOHの粒々を入れれば良い訳です。ただ粒々はめちゃくちゃ沢山入っているので（1兆の1兆倍とか）、粒々を直接数で表すのは非現実的です。そこで濃度やらなんやら出てくるのですが、これが重さでパーセント表示にしたり体積だったりして、直接粒々の数にはならないのですよ。これをきちんと粒々の数に直して合わせるというのが、この問題のキモです。モルっていうのは習いましたか？1兆の6022億倍個の粒々の数を「モル」って呼ぶんですが。 10パーセントは重さでしょうか？実験をしたということでしたら、水酸化ナトリウムは重さを量りながら入れたのでしょうか？重さで10パーセントの塩酸は密度が1立方センチメートル当たり1.05グラム程度なので5cm^3は5.25g、その10％が塩酸なので塩酸は0.525g入っています。塩酸は約36gで1モル（1兆の6022億倍個）なので0.525÷36で約0.015モルです。塩酸一粒からHが一粒でき（HClなので）水酸化ナトリウムも同じ（NaOH）なのでNaOHが0.015モル必要です。続く

トピ内ID：2061361783

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Hの粒々の数

🙂

ないしょ

2015年10月03日 16:00

NaOHは40gで1モルなので0.015モルは40×0.015で0.6g必要になる訳です。実験がうまくいかなかったとの事ですが・・・、ひょっとして最初に入れたNaOHが多すぎて溶液が青くなってしまったのではないでしょうか？NaOHは0.6gしか必要ないので、大きな塊を入れてしまうと一気にアルカリ性になって緑にはならなかったのかもしれないですね。

トピ内ID：2061361783

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イオン量を合わせる

🙂

化学屋

2015年10月03日 16:00

塩酸1分子当たり水素イオンは1つ、水酸化ナトリウム1分子当たり水酸化物イオンは1つです。なので10％の塩酸を5％の水酸化ナトリウムで中和するには2倍量(10立方センチメートル)の5％水酸化ナトリウム水溶液が必要になります。

トピ内ID：5631547867

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強酸と強塩基の滴定は難しい

🐴

アントラセン

2015年10月04日 10:53

中和でできる塩に緩衝作用がなく、特に濃度が高い場合はほんの少し超えただけで酸性に、アルカリ性にと変化してしまい非常に難しいのです。やってみるとわかりますが、なかなか計算通りにはいかないものです。慎重にというアドバイスしかできません。

トピ内ID：3734972404

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計算が必要なんですか？

🐶

むぎぎ

2015年10月04日 10:53

滴定だったら、一滴ずつ滴下した総和ですコツは、滴下ごとに撹拌することですどんなやり方しました？（記録していますか？）

トピ内ID：6111175801

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補足

🙂

レレナトピ主

2015年10月04日 12:56

皆様、ご回答ありがとうございます。補足です。私は中学生で、ただの一般公立中学校３年生です。 5:15.2・3滴入れました。5回ほどやり直したのですが、やっぱり真っ青になってしまう値にはばらつきがあって、水酸化ナトリウム16立方センチメートルで青になったり、14であおくなったり…(スポイトではかってやりました) 濃度については自分で決めるものではなく、水酸化ナトリウムは固体を水に混ぜて水溶液にした状態(班で作りました)、塩酸は先生が10％水溶液にしてくださったものです。

トピ内ID：7002942628

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お詫びと訂正

名ばかり臨床検査技師

2015年10月04日 15:00

>10％の塩酸は約3.65N（Nは”規定濃度”の意） >となります．　は誤りで，濃塩酸（試薬瓶に入った状態の塩酸）は12N，従って，「10％」が濃塩酸を水で10倍に薄めたものであるとすれば，その濃度は1.2Nです．そのため，前回申した5％水酸化ナトリウム水溶液（約1.25N）とはほぼ同体積（5ｍL同士に近い）で中和するという計算になります．　前回は，濃塩酸の濃度を36.5Nと錯覚しておりましたが，これは濃硫酸の濃度でした．大変失礼致しました．

トピ内ID：9739800141

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こう様、感服しました。

元合成研究者

2015年10月04日 17:00

トピ主様はおいくつなのでしょうか？モルについてまだ学んでいない中学生以下なら是非、2015年10月3日 0:23のこう様の回答を参考にして下さい。こう様、モルについて言及せずに回答できるのか、と思っておりましたがこう様の回答を読んで感服しました。私もこういう説明ができるようになりたいものです。トピ主様が高校生以上でモルについて学んだあとであるのならないしょ様の回答も参考にされるのが良いかと思います。（但し、水酸化ナトリウムを５％水酸化ナトリウムに換算してください）なお、こういう場合、単位の基準を示すことが重要です。例えば、5gの水酸化ナトリウムを95gの水に溶解させたものであるなら 5（w/w）％水酸化ナトリウム水溶液ですが 5gの水酸化ナトリウムを水に溶解させ、100mLにメスアップしたものであるなら 5（w/v）％水酸化ナトリウム水溶液となります。両者は似てますけど厳密には異なるので、そういう注意も必要です。実験頑張ってくださいね。

トピ内ID：3966675805

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むずかしい（その２）

😀

あいあい

2015年10月05日 12:11

他の人も書いておられるように、「計算」の世界ではありません。この滴定実験が計算通りうまくいくような実験器具・測定装置は、どこの学校にもありません。－－－SSH認定高校なら、1台くらいどこかにあるかもそれませんが、生徒分は絶対にあり得ません。昔の記憶が確かならば、空気中の酸素などで、短時間で色が変化するレベルです。また、中学校以下（ふくむ）の実験でやるべきレベルではありません。（教科書や教師用指導書に、この濃さでやれと書いてあるのでしょうか？）理由 1はねたりこぼしたりで、保健室・救急車が必要になりかねません。 2うまくいかない生徒続出です（それをねらう先生もいるらしいですが） 3実験中に（１）机の上を空にする（２）歩かない（３）しゃべらないで集中する（４）生徒が互いにぶつからないようにする。（５）ゴーグル、実験着などの安全対策がきちんとできているか疑問です。（是非ともゴーグルが絶対必要な実験の一つです。トピ主実験の１／１０濃度なら、まあ・・・）（５）特に運搬、洗浄、片付けが危険です。（６）スポイトは飛び散るので怖いです。

トピ内ID：4817572103

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補足その2

😢

レレナトピ主

2015年10月05日 13:06

続けての補足となりますが、私の文章が読みにくいように感じたので、もう一度。％というのは、質量％濃度のことです。なので、10％の塩酸というのは、水90ml(立方センチメートル)+塩酸10ml(立方センチメートル)のものです。 5％の水酸化ナトリウムも同じように、水95ml、水酸化ナトリウム5mlという具合です。それで、10％塩酸水溶液5立方センチメートルを計り、試験管の中にいれ、BTB溶液を入れ、黄色の液体ができました。それに何立方センチメートルの5％水酸化ナトリウム水溶液を入れれば、中和できるか(BTB溶液が緑)…という実験です。スポイトで水酸化ナトリウム水溶液を1立方センチメートルずつ計って入れていき、緑にしようとしているのですが、だいたい15立方センチメートルを入れたあたりで青になります… 1:2、ということは塩酸水溶液5立方センチメートルに対し、水酸化ナトリウム水溶液10立方センチメートルで緑に、もしくは青になるはずなのですが…

トピ内ID：7002942628

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コツとして

🙂

けん

2015年10月05日 15:37

コツとしては１回目は「このくらい」という「大方の量」を測る。２回目以降は１回目で測った量の手前まで一気に入れて、あとは本当にゆっくり慎重に入れていきます。それも１滴ずつとかではなく、ほんの少し水滴が出てきたら、それを容器の壁面で受けてかき混ぜていく。それを繰り返していく。始めから後半部分をやっていたら時間がかかりすぎるから、それに近い量までは一気に入れて時間の節約を図るのです。

トピ内ID：3795555702

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濃塩酸は

元合成研究者

2015年10月05日 15:37

塩酸の調製は先生がされている。水酸化ナトリウム水溶液の調製は班で行った。つまり使っている試薬は皆同じなのに、トピ主様だけ結果が皆と違うということでしょうか。それとも、トピ主様の「班」だけ結果が違うのでしょうか？前者なら、スポイトの使い方、滴下の仕方、攪拌の仕方に問題がありそうです。こう様の回答にあるように計算上は約11cm3となりますので、9cm3を超えたあたりから 1滴ずつ、慎重に加えられてはいかがでしょう？後者なら、水酸化ナトリウムの調製から見直した方が良いかもしれません。ところで、名ばかり臨床検査技師様。通常、濃塩酸として売られている試薬は約12Nで、約37質量％です。 HCl（塩化水素）は、常温常圧下では気体として存在します。塩酸とは、塩化水素を水に溶かしたもので、100％の塩酸は存在しません。 10％の塩酸を作るときは、37％塩酸を水で希釈したりしますが、その場合当然、単純に10倍ではありません。

トピ内ID：3966675805

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ネットで検索した結果

元塾関係者

2015年10月05日 15:37

それぞれの密度に関しては、 10％HCl水溶液の密度はおよそ1.05 5％NaOH水溶液の密度もおよそ1.05となりました。よって、10％HCl水溶液5cm^3の質量は1.05×5g 5％NaOH水溶液xcm^3の質量は1.05xgとなります。これが前回のレスの73：160となれば中和するので 1.05×5：1.05x=73：160、簡単にして5：x=73：160より、x=10.95… およそ11cm^3で中和することになります。多めになったということはNaOH水溶液のアルカリが弱かったということ。水溶液を作る際の水が純水（蒸留水）でなければ始めから中性でない。水酸化ナトリウムの計量もこの物質自体が空気中の水分で溶ける（潮解）ため計測時には水分を含んだ質量となっていたり、溶けた分が薬包紙に残っていたりすることもあるはず。よって、5％の水溶液になってなかった可能性は高い。あとは、実験中の量の誤差も１作業ごとに出ますからね。それらが影響したのだと思います。中学生なら、結果がぶれた原因を考察できれば十分です。

トピ内ID：4814425950

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水酸化ナトリウム水溶液は正確には作れない

🙂

鮒一把二把

2015年10月05日 16:09

一つ忘れていたことがありまして、水酸化ナトリウム水溶液はきっちり5％とは作れません。空気中の水分を吸収しますので計量中にどんどん重くなってしまうのです。ですから理論値をいくら探しても実測値は異なります。高校以上で中和滴定で試薬もシャープに変わるメチルオレンジで実際の水酸化ナトリウム水溶液濃度を測定するものなのです。（実際は水酸化ナトリウム水溶液に酸を滴定して測定する。試薬はフェノールフタレイン）

トピ内ID：0930701003

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レスありがとうございます

🙂

レレナトピ主

2015年10月06日 17:27

皆様、たくさんのレスありがとうございます!! やはり、空気中の成分や、水(水道の水だったので塩素が含まれていますよね)など、いろいろな条件が重なっての私の結果、ということでしょうか。まだもう一度やる機会がある、と私の理科の先生がおっしゃっていたので、そのときは、慎重に、特にスポイト１滴ずつではなく、本当に少しずつやってみることにいたします。重ね重ねではありますが、本当に皆様に感謝しております。ありがとうございました。

トピ内ID：7002942628

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補足その2 レレナ(トピ主)　へ

🙂

あいあい

2015年10月06日 23:30

補足その2 レレナ(トピ主) 1「10％の塩酸というのは、水90ml+塩酸10mlものです。」（１）塩酸100％というのはありません。だから、９０ｍｌ＋１０ｍｌは１０％になりません（２）塩酸は正式には「塩化水素水」で、塩化水素という気体を水に溶かしたものです。（３）市販の塩酸は37％です。下手に混ぜると塩化水素という猛毒の気体が出るので、先生が薄めます。（４）先生が、精製水で塩酸を薄めるわけではないので、水道水中の消毒用塩素の量が実験結果に響きます。（流しの水にBTBを振りかけると分かります） 2「5％の水酸化ナトリウムも同じように、水95ml、水酸化ナトリウム5ml」（１）１００％の水酸化ナトリウムは、固体（粒）として学校にあります。すぐ水を吸って「潮解」してべたべたになります。（２）それを水に溶かして「水酸化ナトリウム水溶液」を作ります。どの程度の濃さで作るかは先生次第です。（３）ですので「水酸化ナトリウム5ml」という表現がなぞです。（４）ここにも消毒用塩素入りの水道水を使うので、滴定が狂ってきます。つづく

トピ内ID：4817572103

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補足その2 レレナ(トピ主) へ　つづき

🙂

あいあい

2015年10月06日 23:30

補足その2 レレナ(トピ主) へ　つづき 3「スポイトで水酸化ナトリウム水溶液を1立方センチメートルずつ計って入れていき、」（１）皆さんも書かれているように、濃度がとても濃いです（２）ですので緑になる範囲は、「1立方センチメートル」でははかれず、その１／１００～１／１０００くらいの量の世界です。（３）スポイトで顔や目や手にかかったらどうするのでしょう？ 4言いづらいのですが、どんな先生が、どこの会社の（大日本図書とか東京図書とか）実験をしているのか不思議です。 5質問（１）どこの教科書のどんな実験ですか？（２）安全対策はきちんとしていますか（ゴーグルとか・・・前に書きました）（３）「他の班ができた」というのが不思議です。（判定基準は「自分（トピ主）で緑になるのを確認したか」です）

トピ内ID：4817572103

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横レス後免

名ばかり臨床検査技師

2015年10月06日 23:30

元合成研究者様　コメント頂き有難うございました．　「10％塩酸」が，例えば「水溶液1kg中に塩化水素100gを含む」という事を意味するのだとすれば，御指摘の通り市販の濃塩酸を10倍に薄めたのでは調製できません．前回のような事を申したのは，不遜ながら「塩化水素の含有率を水溶液の1/10とするために，市販の塩酸を約3.7倍に希釈する」のような事を，中学校の教師が忙しい中やる筈がないと考えた事によるものです（しかも生徒の実験のためになど）．　また，当方の業務の一環として，病理検査などの折「10%ホルマリン」を用いますが，これは「市販のホルマリン（これも偶然というべきか，ホルムアルデヒドの含有率約37%）を10倍に希釈する」という事を意味しております．これからの連想で，「10%塩酸＝市販の塩酸を10倍に希釈」と考えた次第です．　さて，トピ主さんの実験に関してですが，塩酸に水酸化ナトリウムを滴下した際十分攪拌する（混合させる）事も必要です．加えた水酸化ナトリウムが反応溶液ときちんと混合されず，実質入っていないという恐れもないとは言えませんから．

トピ内ID：9739800141

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補足その2を読んで（試算）

🐴

算額

2015年10月07日 10:15

元合成研究者さんのご指摘のように、市販の濃塩酸は37質量％（密度1.18g/cm^3）程度ですので、調製した試薬濃度は、 (10×1.18×0.37)/(10×1.18+90)×100=4.3% この希塩酸は密度が1.02g/cm^3ほどですので、5ml中の塩酸の質量は、 5×1.02×0.043=0.219g　…(1) 5%の水酸化ナトリウム溶液（密度1.06g/cm^3）の1ml中の水酸化ナトリウムは、 1×1.06×0.05=0.053g　…(2) ここから先は中学の学習範囲を超えているかもしれませんが、中和の条件は溶質の質量比で、塩酸：水酸化ナトリウム＝36.5：40ですので、(1)(2)より中和に必要とされる水酸化ナトリウムの容量は、 (0.219×40)/(0.053×36.5)=4.53　(ml) 容量比で、塩酸：水酸化ナトリウム＝5：4.5■1：0.9 名ばかり臨床検査技師さんの訂正値に近いものになりました。塩酸規定度は1.2Nで一致しましたが、水酸化ナトリウムは私の計算では1.33Nなので若干の違いがあります。

トピ内ID：6080885882

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理解すべきことと不要なこと

元塾関係者

2015年10月07日 11:27

中学の範囲をきちんと理解してほしい。この実験（問題であっても）に関して「いくつで中和するか」は重要ではない。そもそも、中学レベルでは理論的計算ができないからです。中学の場合は実験結果から考察・推測することが何よりも大事なんです。（入試問題を見てもわかるように必ず実験結果の数値があります）それを論理的に習った法則（質量保存や定比例）を用いて考えるのです。それともう一つ理科を学ぶのにとても大切な部分を疎かにしないように。理科で重要なのは単位です。質量と重さの違いとかを学びましたね。でもレス２で大きな間違いをしてますね。中学で扱う唯一の濃度の質量％は、溶質の質量／溶液の質量です。つまりどちらも質量ですから単位はgです。mlではないんだよ。（今回は結果として密度が同じなので質量比と体積比は同じだっただけ）ヨコですが、全員の算出法はすべて中学生には理解できません。そもそも周期表の原子量が何かすら中学生にはわからないのです。中学の化学反応で質量比が明確なのは銅・マグネシウムの燃焼だけなんです。（これは塾などで豆知識で教えます）

トピ内ID：4814425950

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水酸化ナトリウムと塩酸の中和

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