化学のうんちく

物質の分類1
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物質の分類2
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元素の検出
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分子から成る物質
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物質量の計算

化学反応式

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中和反応

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酸化還元反応

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酸化剤・還元剤

酸化還元反応の
反応式のつくり方


・酸化還元反応の
量的関係

酸化還元反応の量的関係


酸化還元反応の化学反応式が書ければ、量的関係は簡単です。 以前、化学反応式の量的関係で、 化学反応式の係数の比は物質量の比であると書きました。 また、溶液の濃度では、 モル濃度(mol/l)=物質量(mol)/体積(l)とも書きました。 これらを使って、酸化還元反応の量的関係を求めることができます。

【例題】濃度がわからない過酸化水素水10.0mlを硫酸酸性にしてから、 濃度0.100mol/lの過マンガン酸カリウム水溶液を少しずつ滴下していくと、 8.00mlを加えたところで過酸化水素水がすべて消費されて反応が完了した。 過酸化水素水のモル濃度はいくらか。

まず、酸化還元反応の反応式のつくり方をもとに 化学反応式を書きます。



過酸化水素水のモル濃度を適当な文字(今回はcと表しましょう)でおきます。 モル濃度(mol/l)=物質量(mol)/体積(l)を変形させて、物質量(mol)=体積(l)×モル濃度(mol/l) と表せます。 このとき、体積はリットルの単位なので気をつけてください。
過酸化水素水の物質量は10.0/1000(l)×c(mol/l)と表すことができ、 過マンガン酸カリウム水溶液の物質量は8.00/1000(l)×0.100(mol/l)になります。

化学反応式からKMnO4の物質量:H2O2の物質量=2:5なので、
8.00/1000(l)×0.100(mol/l):10.0/1000(l)×c(mol/l)=2:5 となり、 cを求めると、0.200(mol/l)となります。

【問題】0.100mol/lの硫酸鉄()水溶液10.0mlに、硫酸酸性にした過マンガン酸カリウム水溶液を 滴下すると、16.0mlで反応が完了した。過マンガン酸カリウム水溶液の濃度を求めよ。
[答え:0.0125mol/l]

★過マンガン酸カリウム水溶液中のMnO4は酸性にすることにより、
Mn2+まで還元されます。 酸性にしないとMnO2までしか還元されないので、希硫酸を加えて酸性にするのです。
ただし、希硝酸や濃硝酸は酸化作用があり、塩酸はMnO2などに酸化されてCl2を生じるので 酸性にするのには不向きです。

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