2.硫酸(HSO)と水酸化バリウム(Ba(OH))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  HSO → 2H + SO2−
水酸化バリウムの電離は  Ba(OH) → 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、体積がで、含まれるイオンは全部で個だから、
  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。

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。
 

 ここで、が出会うとすぐに HO 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。を2個ずつ消すよ。
 さらに今度の場合はが出会うと硫酸バリウム(BaSO)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、体積がで、含まれるイオンは全部で個だから、
  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。

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。
 

 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。

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。
 

 この場合、体積がで、含まれるイオンは全部で個だから、
  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。

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。
 

 今度は体積がで、含まれるイオンは全部で個だから、
  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。

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