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終点と化学量論点との大きな違いは、終点が化学量論点の後に続くことであり、中和が完了する最も正確な点である。
酸塩基滴定には、酸が化学的に等価な量の塩基と反応した時点で起こる中和反応も含まれます。ただし、理論的に反応が終了する時点と、実際に検出される時点には若干の違いがあります。また、等価点という言葉は、化学量論点のより一般的な呼び方であることにも注意が必要です。
1. 概要と主な相違点 2. エンドポイントとは 3. 定量点とは 4. 並べて比較 - エンドポイントと定量点を表形式で表示 5. まとめ
反応が完了したように見える点が滴定の終点です。実験的に判断することができます。このことを具体的に理解するために、ある例を考えてみましょう。0.1M塩酸(HCl)100mlを0.5M水酸化ナトリウムで滴定するとします。
塩酸 (aq) + NaOH (aq) ⟶ H2O + NaCl (aq)
ビュレットに酸を溜めておき、メチルオレンジを指示薬としてNaOHで滴定を行いました。酸性媒体中では無色、アルカリ性媒体中ではピンク色の指示薬を示します。ビュレットには最初、酸(HCl 0.1 M/100ml)のみが入っており、溶液のpHは2に等しい。NaOHを加えると、培地中のある量の酸が中和され、溶液のpHは上昇する。完成するまで、一滴一滴、底上げしていかなければならないのです。反応が完了するとpHは7に変化しますが、この時点でも指示薬は塩基性媒体の色を変化させるため、媒体の色を示すことはありません。
一滴のNaOHが完成したら、別の一滴のNaOHの変化を観察する必要があります。このとき、溶液のpHは劇的に変化する。ここで反応の完了を観察する。
等価点とは、化学量論的な点の通称である。酸や塩基の中和反応が完了する時点のことです。理論的にはこの時点で反応が完了するのですが、実際には正確なポイントを観察することはできません。中和が起こる正確なポイントである「等価点」に到達するタイミングがわかればいいのですが。しかし、終点で反応の完了を観察することができる。
図01:等価点を示す滴定チャート
上記と同じ例で考えると、反応の始めには培地中に酸(HCl)だけが存在する。当量点に達する前にNaOHを加えると、未反応の酸が得られ、塩(HClとNaCl)が生成されます。等価点では、媒質には塩しかない。終点では、培地中に塩と塩基(NaClとNaOH)がある状態です。
終点と化学量論点(通常、当量点)は常に異なる。終点と化学量論点との大きな違いは、終点が化学量論点の後に続くのに対し、化学量論点は中和が完了する最も正確な点であることです。さらに、終点は観測できても、実は化学量論的な点は観測できない。
終点と化学量論点(通常、当量点)は常に異なる。終点と化学量論点との大きな違いは、終点が化学量論点の後を追い、中和が完了する最も正確な点であることです。
1Hermannstein, Anne-Marie."等価点の定義" ThoughtCo, May. 2019年7月7日, こちらでご覧いただけます。