問題 1

錫と鉛を含む合金試料 0.4062 g を熱

\ce{HCl}

\ce{HNO3}

に溶かす（Pb → Pb(II)、Sn → Sn(IV)）。冷却すると錫化合物と鉛化合物の沈殿が生じる。0.2000 M

\ce{Na2H2EDTA}

を

25.00\ \mathrm{cm^3}

加え（沈殿溶解）、

250.0\ \mathrm{cm^3}

に希釈する。その

25.00\ \mathrm{cm^3}

分取液をヘキサミンで pH 6 に緩衝しキシレノールオレンジを指示薬として 0.009970 M

\ce{Pb(NO3)2}

で滴定すると、

24.05\ \mathrm{cm^3}

で黄→赤に変色。次に固体

\ce{NaF}

2.0 g を加えると溶液は黄に戻り、滴定を再開して

15.00\ \mathrm{cm^3}

で第二終点。（pH 6 では

\ce{F^-}

は

\ce{Sn^{IV}}

に強く結合するが Pb(II) には結合しない。）(1.1) 工程2で沈殿する鉛化合物は何か。(1.3–1.8) ヘキサミン、キシレノールオレンジ、

\ce{NaF}

の役割と2回の滴定の主要イオン式を答えよ。(1.10) 合金中の Sn と Pb の質量百分率を計算せよ。

ステップ 1/4: 沈殿とその溶解

\ce{PbCl2(s)};\qquad \ce{PbCl2(s) + H2Y^{2-} -> PbY^{2-} + 2H+ + 2Cl^-}

分析

難溶性の鉛化合物は $\ce{PbCl2}$ （またはヒドロキソ種）。過剰の EDTA は pH 6 でも非常に安定な $\ce{PbY^{2-}}$ を形成してこれを溶かす。ヘキサミンは pH 緩衝剤、キシレノールオレンジは金属呈色指示薬（遊離: 黄、Pb–XO 錯体: 赤）。