中和(ちゅうわ)反応(はんのう)の量的関係(りょうてきかんけい)と中和(ちゅうわ)滴(てき)定(てい)

酸(さん)と塩基(えんき)がちょうど中和(ちゅうわ)するのは、酸(さん)が出(だ)すH⁺の物質(ぶっしつ)量(りょう)と、塩基(えんき)が出(だ)すOH⁻の物質(ぶっしつ)量(りょう)が等(ひと)しくなるときである。酸(さん)の価数(かすう)をa、モル濃度(のうど)（新しいタブで開きます）をc₁、体積(たいせき)をV₁、塩基(えんき)の価数(かすう)をb、モル濃度(のうど)をc₂、体積(たいせき)をV₂とすると、中和(ちゅうわ)しきる条件(じょうけん)は$a c_1 V_1 = b c_2 V_2$と表(あらわ)せる。

この関係(かんけい)を利用(りよう)して、濃度(のうど)のわかった酸(さん)（または塩基(えんき)）を少(すこ)しずつ滴下(てきか)し、濃度(のうど)のわからない塩基(えんき)（または酸(さん)）をちょうど中和(ちゅうわ)するまでの体積(たいせき)を測(はか)る操作(そうさ)を中和(ちゅうわ)滴(てき)定(てい)という。ちょうど中和(ちゅうわ)し終(お)わった点(てん)を中和(ちゅうわ)点(てん)と呼(よ)ぶ。

中和(ちゅうわ)滴(てき)定(てい)では、濃度(のうど)のわかった水溶液(すいようえき)をビュレットに入(い)れ、濃度(のうど)を求(もと)めたい水溶液(すいようえき)をコニカルビーカーに量(はか)り取(と)って、少(すこ)しずつ滴下(てきか)しながら色(いろ)の変化(へんか)を観察(かんさつ)する。

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例(れい)：10倍(ばい)に薄(うす)めた食酢(しょくす)10.0mLを、0.100mol/Lの水酸化(すいさんか)ナトリウム水溶液(すいようえき)で中和(ちゅうわ)滴(てき)定(てい)したところ、7.20mLで中和(ちゅうわ)点(てん)に達(たっ)した。酢酸(さくさん)は1価(か)の酸(さん)なので、薄(うす)めた食酢(しょくす)の酢酸(さくさん)のモル濃度(のうど)をcとすると、$1 \times c \times 10.0 = 1 \times 0.100 \times 7.20$という式(しき)が成(な)り立(た)つ。

この式(しき)を解(と)くとc＝0.0720mol/Lで、薄(うす)める前(まえ)の食酢(しょくす)の酢酸(さくさん)の濃度(のうど)は、その10倍(ばい)の0.720mol/Lとわかる。

酢酸(さくさん)は弱酸(じゃくさん)なので、この中和(ちゅうわ)滴(てき)定(てい)の滴(てき)定(てい)曲線(きょくせん)は、中和(ちゅうわ)点(てん)のpH(ピーエイチ)が7より大(おお)きい位置(いち)に現(あらわ)れる。

滴(てき)定(てい)曲線(きょくせん)は、加(くわ)えた水溶液(すいようえき)の体積(たいせき)とpH(ピーエイチ)の関係(かんけい)を表(あらわ)したグラフで、中和(ちゅうわ)点(てん)の直前(ちょくぜん)と直後(ちょくご)でpH(ピーエイチ)が急激(きゅうげき)に変化(へんか)する。

指示薬(しじやく)は、水溶液(すいようえき)の色(いろ)が決(き)まったpH(ピーエイチ)の範囲(はんい)で変(か)わる物質(ぶっしつ)だ。滴(てき)定(てい)曲線(きょくせん)のpH(ピーエイチ)が急(きゅう)に変(か)わる範囲(はんい)の中(なか)に、指示薬(しじやく)が変色(へんしょく)するpH(ピーエイチ)の範囲(はんい)が入(はい)っていれば、色(いろ)の変化(へんか)から中和(ちゅうわ)点(てん)を正確(せいかく)に読(よ)み取(と)れる。

強酸(きょうさん)と強塩基(きょうえんき)の中和(ちゅうわ)では、中和(ちゅうわ)点(てん)の前後(ぜんご)でpH(ピーエイチ)が3付近(ふきん)から11付近(ふきん)まで急変(きゅうへん)する。変色(へんしょく)域(いき)が酸性(さんせい)側(がわ)のメチルオレンジ（pH(ピーエイチ)3.1〜4.4）も、塩基(えんき)性(せい)側(がわ)のフェノールフタレイン（pH(ピーエイチ)8.0〜9.8）も、この範囲(はんい)に入(はい)るのでどちらも使(つか)える。一方(いっぽう)、酢酸(さくさん)のような弱酸(じゃくさん)と強塩基(きょうえんき)の中和(ちゅうわ)では、急変(きゅうへん)する範囲(はんい)がpH(ピーエイチ)7〜11付近(ふきん)の塩基(えんき)性(せい)側(がわ)にずれるため、フェノールフタレインを使(つか)う。

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