16.6
強酸を強塩基で滴定する場合、またはその逆の場合、滴定中のpHは、残りのヒドロニウムイオンまたは水酸化物イオンの濃度を決定することで計算できます。
例えば、50 mL の 0.10 M 塩酸は、初期 pH 1 で 0.10 M ヒドロニウムイオンと塩化物イオンに解離します。
25 mL の 0.10 M 水酸化ナトリウムを添加すると、ヒドロニウムイオンの全モルから水酸化物イオンの全モルを差し引き、それを総体積(75 mL または 0.075 L)で割ることにより、新しいヒドロニウムイオン濃度を計算できます。
50 mLの0.10 M塩酸には0.0050モルの水酸化イオンが含まれ、25 mLの0.10 M水酸化ナトリウムには0.0025モルの水酸化物イオンが含まれています。これらの値を式に代入すると、ヒドロニウムイオン濃度は0.033 Mに等しくなります。したがって、溶液のpHは1.48に上昇しました。
水酸化ナトリウムの添加を50mLまで続けると、塩酸からのすべてのヒドロニウムイオンが中和され、pHが7に上昇すると当量点に達します。
当量点より上では、塩酸が完全に中和されているため、溶液のpHは水酸化物イオンによって決定されます。
0.0070モルの水酸化物イオンを含む70mLの水酸化ナトリウム溶液を溶液に添加すると、水酸化物イオンの最終濃度は、水酸化物イオンの総モルから初期水酸化イオンのモルを差し引き、それを溶液の総体積で割ることによって決定できます。
最終的な水酸化物イオン濃度は0.017 Mであるため、溶液のpOHとpHはそれぞれ1.78と12.22に等しくなります。
滴定溶液のpH計算: 強酸および強塩基
0.100 MのHCl(強酸)25.00 mLを0.100 MのNaOH(強塩基)で滴定する場合を考えます。加えた塩基性溶液の量が異なるときのpHは、以下のように計算できます。
(a) 滴定液の容量=0 mLの場合。この溶液のpHは、HClの電離により決定されます。HClは強酸なので全て電離し、ヒドロニウムイオンのモル数は0.100 Mとなります。溶液のpHは、

(b) 滴定液量 = 12.50 mLの場合。酸および塩基はともに1価かつ等濃度であるため、この滴定溶液の添加に伴う塩基の量は化学量論的な量よりも少なく、溶液中の過剰な酸との反応で完全に消費されます。残った酸の濃度は、最初の量から消費された量を差し引き、溶液の体積で割って算出します。

(c) 滴定液量 = 25.00 mLの場合。この量の滴定溶液には化学量論的な塩基量が含まれているため(等量点)、中和反応の生成物のみが溶液中に存在します(水とNaCl)。この塩の陽イオンも陰イオンも加水分解を起こさず、ヒドロニウムイオンを生成する唯一のプロセスは水の電離です。溶液は中性で、pH=7.00です。
(d) 滴定液量 = 37.50 mLの場合。これは、滴定溶液が当量点を超えて添加されていることを意味します。溶液のpHは水酸化物イオンの濃度から算出できます。

上記の文章は以下から引用しました。 Openstax, Chemistry 2e, Section 14.7: Acid-base Titrations.
強酸を強塩基で滴定する場合、またはその逆の場合、滴定中のpHは、残りのヒドロニウムイオンまたは水酸化物イオンの濃度を決定することで計算できます。
例えば、50 mL の 0.10 M 塩酸は、初期 pH 1 で 0.10 M ヒドロニウムイオンと塩化物イオンに解離します。
25 mL の 0.10 M 水酸化ナトリウムを添加すると、ヒドロニウムイオンの全モルから水酸化物イオンの全モルを差し引き、それを総体積(75 mL または 0.075 L)で割ることにより、新しいヒドロニウムイオン濃度を計算できます。
50 mLの0.10 M塩酸には0.0050モルの水酸化イオンが含まれ、25 mLの0.10 M水酸化ナトリウムには0.0025モルの水酸化物イオンが含まれています。これらの値を式に代入すると、ヒドロニウムイオン濃度は0.033 Mに等しくなります。したがって、溶液のpHは1.48に上昇しました。
水酸化ナトリウムの添加を50mLまで続けると、塩酸からのすべてのヒドロニウムイオンが中和され、pHが7に上昇すると当量点に達します。
当量点より上では、塩酸が完全に中和されているため、溶液のpHは水酸化物イオンによって決定されます。
0.0070モルの水酸化物イオンを含む70mLの水酸化ナトリウム溶液を溶液に添加すると、水酸化物イオンの最終濃度は、水酸化物イオンの総モルから初期水酸化イオンのモルを差し引き、それを溶液の総体積で割ることによって決定できます。
最終的な水酸化物イオン濃度は0.017 Mであるため、溶液のpOHとpHはそれぞれ1.78と12.22に等しくなります。
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