Titrations — Precision Quantitative Analysis
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11件の実験
Titration is a quantitative analytical technique that determines the concentration of an unknown solution by reacting it with a solution of known concentration (the titrant). The endpoint — where the reaction is complete — is detected by an indicator color change, pH meter, or conductivity change. Titrations are the backbone of analytical chemistry in quality control laboratories worldwide.
Learning Objectives
Students master volumetric analysis: precise measurement with burettes, stoichiometric calculations, endpoint detection, and error analysis. Acid-base titrations teach neutralization; redox titrations (permanganate, iodometric) teach electron-transfer stoichiometry. Complexometric titrations with EDTA determine water hardness.
Key Techniques
Rinse the burette with titrant before filling. Swirl the flask during addition. Approach the endpoint dropwise, then half-drops. Record the volume at the meniscus bottom for clear solutions, top for dark solutions. Back-titration is used when the analyte reacts slowly or is insoluble — add excess reagent, then titrate the unreacted portion.
Equipment Overview
Required: burette (25 or 50 mL, Class A), burette clamp and stand, Erlenmeyer flask, volumetric pipette, wash bottle, indicator solutions. Digital burettes eliminate parallax error. Automatic titrators with pH electrodes provide continuous monitoring and computer-plotted titration curves.
EDTA錯体滴定による水の硬度測定
水中のカルシウムとマグネシウムの含量を測定する
エリオクロムブラックTを指示薬として用い、EDTAで水試料中のCa²⁺とMg²⁺イオンを滴定し、全硬度を決定する。
pH滴定曲線
pH計を用いて完全な酸塩基滴定曲線を描く
酸塩基滴定中のpH値を記録し、当量点と緩衝領域を示す完全なS字形滴定曲線を作成する。
フェノールフタレインを用いた酸塩基滴定
標準塩基溶液を使って酸の濃度を決定する
フェノールフタレインを指示薬として用い、標準化した水酸化ナトリウム溶液で未知濃度の塩酸溶液を滴定し、濃度を決定する。
メチルオレンジを用いた酸塩基滴定
強酸で弱塩基を滴定する
メチルオレンジを指示薬として用い、塩酸で炭酸ナトリウム溶液を滴定し、その濃度を決定する。酸性終点に適した指示薬の選択を学ぶ。
ヨウ素によるビタミンC滴定
果汁中のアスコルビン酸含量を測定する
デンプン指示薬を用いたヨウ素滴定により、新鮮な果汁中のビタミンC（アスコルビン酸）含量を決定する。
二重指示薬による炭酸塩・重炭酸塩混合物の滴定
二種類の指示薬を使って炭酸塩混合物を分析する
フェノールフタレインとメチルオレンジの二種の指示薬を順番に用いてHClで滴定し、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムの混合物を分析する。
制酸剤錠剤の逆滴定
市販制酸剤の酸中和能を測定する
逆滴定法を用いて市販制酸剤錠剤の酸中和能を決定する。
沈殿滴定（モール法）
硝酸銀を使った塩化物濃度の決定
硝酸銀を滴定液、クロム酸カリウムを指示薬として用いるモール法で溶液中の塩化物イオン濃度を決定する。
漂白剤のヨウ素滴定
家庭用漂白剤中の次亜塩素酸ナトリウム濃度の決定
チオ硫酸ナトリウムを用いたヨウ素滴定により、市販漂白剤中の次亜塩素酸ナトリウム（NaOCl）濃度を決定する。
過マンガン酸カリウムによる酸化還元滴定
KMnO₄を使った鉄(II)濃度の決定
自己指示薬である標準過マンガン酸カリウム溶液で硫酸鉄(II)溶液を滴定し、その濃度を決定する。
電導度滴定
電気伝導度を利用して滴定を追跡する
指示薬の代わりに電気伝導度の測定値を用いて酸塩基滴定を行い、電導度-体積グラフから終点を決定する。