次の記述は、日本薬局方水酸化ナトリウムの定量に関するものである。
この水酸化ナトリウム(NaOH:40.00)は不純物として炭酸ナトリウム(Na2CO3:105.99)のみを含むものとし、下線部イ及びエの時点をそれぞれ第一中和点、第二中和点とする。
本品約1.5 gを精密に量り、新たに煮沸して冷却した水40 mLを加えて溶かし、15℃に冷却した後、フェノールフタレイン試液2滴を加え、ア0.5 mol/L硫酸で滴定し、イ液の赤色が消えたときの0.5 mol/L硫酸の量をウA(mL)とする。
さらにこの液にメチルオレンジ試液2滴を加え、再び0.5 mol/L硫酸で滴定し、エ液が持続する淡赤色を呈したときの0.5 mol/L硫酸の量をB(mL)とする。
(A−B)mLから水酸化ナトリウム(NaOH)の量を計算する。
0.5 mol/L硫酸1 mL = オ mg NaOH
この定量法に関する記述として正しいのはどれか。
2つ選べ。
正解を2つ選んでください。
正答1・2
解説
正解は1と2。
日局において0.5 mol/L硫酸と0.5 mol/L塩酸はいずれも同じ標準試薬(炭酸ナトリウム等の一次標準物質)を用いて標定されるため一致する。
第一中和点では不純物の炭酸ナトリウムが両性塩の炭酸水素ナトリウムに変換されており、溶液のpHはこの両性塩によって決まり炭酸の解離定数のみで定まる(pH≒(pKa1+pKa2)/2=(6.35+10.33)/2≒8.3)ため、本品の秤取量が変わっても変化しない。
0.5 mol/L硫酸は2価酸のためファクターが同じでも0.5 mol/L塩酸(1価)に置き換えると必要な液量は約2倍になり、滴定量は変わらないとする選択肢3は誤り。
下線部エは中和点通過後さらに酸を加えて指示薬が黄色形aから赤色のキノノイド形bへ変化した結果であり、bからaへの変化とする選択肢4は方向が逆で誤り。
0.5 mol/L硫酸は2価酸で1 mLあたりH^+ 1.0 mmolを与えるため、オはNaOH(40.00)換算で40.00 mgであり80.00 mgとする選択肢5は誤り(2倍の計算違い)。