2.硫酸(H2SO4)と水酸化バリウム(Ba(OH)2)の場合
電離
念のためにそれぞれの物質の電離の様子を確認しておこう。
硫酸の電離は H2SO4 → 2H+ + SO42−
水酸化バリウムの電離は Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH−
ここまでは、塩酸と水酸化ナトリウムのときとほとんど同じだね。
準備
硫酸と水酸化バリウムを用意します。
硫酸を容器にとります。
図のように体積が5で、
(水素イオン)が4個、
(塩化物イオン)が2個含むものとします。
水酸化バリウムをピペットにとります。
図のように体積が1で、
(水素イオン)が2個、
(塩化物イオン)が1個含むものとします。
ここでは、塩酸と水酸化ナトリウムのときと比べて、イオンの数が違っているだけだね。
step1はじめの硫酸についてイオンの量を考えてみよう。

この場合、体積が5で、含まれるイオンは全部で6個だから、
6/5=1.20
体積1あたり1.2個のイオンが含まれることになる。
step2水酸化バリウムを加えよう。
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上のピペットの中の水酸化バリウムが容器に加えられると、どうなるだろう?下の図のようになるね。 |
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ここで、
と
が出会うとすぐに H2O つまり水になってしまうのは、塩酸と水酸化ナトリウムのときに考えたとおりだ。
と
を2個ずつ消すよ。
さらに今度の場合はと
が出会うと硫酸バリウム(BaSO4)となって沈殿してしまう。つまり溶液中にイオンの形では存在しなくなってしまうんだ。だから
と
も1個ずつ消さなければならない。すると、次の図になるね。

では、一定の体積中にどれだけのイオンが含まれるのかを考えよう。
この場合、体積が6で、含まれるイオンは全部で3個だから、
3/6=0.50
体積1あたり0.5個のイオンが含まれることになる。
step3さらに水酸化バリウムを加えよう。
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上のピペットの中の水酸化バリウムが容器に加えられると、下の図のようになるね。 |
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step2と同じようにイオンを図から消すと、容器の中は水だけで、イオンはなくなってしまうのがわかるかな。
この状態は H+ と OH− とのどちらもない状態だね。つまりこの溶液は中性だ。
また、イオンがないのだから、体積1あたり0.0個のイオンが含まれることになる。
step4さらに水酸化バリウムを加えよう。
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上のピペットの中の水酸化バリウムが容器に加えられるよ。 |
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この場合、体積が8で、含まれるイオンは全部で3個だから、
3/8=0.4
体積1あたり0.4個のイオンが含まれることになる。
step5念のためにもう1回だけ水酸化バリウムを加えよう。
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上のピペットの中の水酸化バリウムが容器に加えられるよ。これで終わりにしよう。 |
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今度は体積が9で、含まれるイオンは全部で6個だから、
6/9=0.7
体積1あたり0.7個のイオンが含まれることになる。
結果のまとめ今までの結果をまとめるよ。
| 加えた水酸化バリウムの量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 体積1あたりのイオンの数 | 1.2 | 0.5 | 0.0 | 0.4 | 0.7 |
step3つまり中性のときはイオンがないね。このときは電流が流れない。ここが塩酸と水酸化ナトリウムのときと、最も大きく違っている点だ。グラフにすると次のようになるのがわかったかな。
