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酸化還元滴定・金属のイオン化傾向

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耳たこ化学基礎の「酸化還元滴定・金属のイオン化傾向」のページとなります。
[   ] や表の空欄をクリックすると答えが表示されます。
また、ページをリロード(再読み込み)すると再度空欄になるので、何度も繰り返して暗記していきましょう!

 

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酸化還元滴定

酸化還元滴定と指示薬

酸化還元滴定さんかかんげんてきてい

濃度既知のうどきち酸化剤さんかざい(還元剤かんげんざい)をもちいて、濃度未知のうどみち還元剤かんげんざい(酸化剤さんかざい)の水溶液すいようえき濃度のうどもとめる操作そうさ[ 用語 ][ ふりがな ] という。
酸化剤さんかざい[ 用語 ][ ふりがな ] 電子でんしの数」
  =「還元剤かんげんざい[ 用語 ][ ふりがな ] 電子でんしの数」
となるとき酸化剤さんかざい還元剤かんげんざい過不足かぶそくなく反応はんのうする。これより酸化還元滴定さんかかんげんてきてい終点しゅうてんもとめることができる。
酸化還元滴定さんかかんげんてきてい指示薬しじやく

特定とくてい指示薬しじやくは使わずに、有色ゆうしょく酸化剤さんかざいもちいる。
マンガンさんカリウム
[ ] MnO₄⁻ → Mn²⁺ [ ]
・ヨウ素
[ ] I₂ → 2I⁻ [ ]

酸化還元滴定の量的関係

Point:酸化還元滴定の終点の求め方

① 酸化剤と還元剤の半反応式を作る。
② 酸化剤についてのモル濃度、体積、受け取る電子の数をまとめる。

酸化剤
モル濃度 体積 受け取る電子 e⁻ の数

③ 還元剤についてのモル濃度、体積、与える電子の数をまとめる。

還元剤
モル濃度 体積 与える電子 e⁻ の数

④ それぞれの積より、
「酸化剤の電子のモル数」=「還元剤の電子のモル数」
の式を作る。

問題

濃度のわかっていない過酸化水素水 \(15~{\rm mL}\) に濃度が \(1.0\times10^{-2}~{\rm mol/L}\) の硫酸酸性の過マンガン酸カリウム水溶液を \(12~{\rm mL}\) 加えたところで過マンガン酸カリウム水溶液の色が消えた。
\({\small (1)}~\)色が消える前の過マンガン酸カリウム水溶液の色を答えよ。
\({\small (2)}~\)酸化剤の半反応式を求めよ。
\({\small (3)}~\)還元剤の半反応式を求めよ。
\({\small (4)}~\)過酸化水素水のモル濃度を求めよ。

[ 解答と解説を見る ]

\({\small (1)}~\)色が消える前の過マンガン酸カリウム水溶液の色を答えよ。
答えは、赤紫色

\({\small (2)}~\)酸化剤の半反応式を求めよ。
生成物が MnO₄⁻ で生成物が Mn²⁺ であるので、半反応式は、
 MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O

\({\small (3)}~\)還元剤の半反応式を求めよ。
生成物が H₂O₂ で生成物が O₂ であるので、半反応式は、
 H₂O₂ → O₂ + 2H⁺ + 2e⁻

\({\small (4)}~\)過酸化水素水のモル濃度を求めよ。
過酸化水素水のモル濃度を \(x~{\rm mol/L}\) として表にまとめると、

酸化剤 モル濃度 体積 受け取る e⁻
\(1.0\times10^{-2}\) \(\large \frac{12}{1000}\) \(5\)
還元剤 モル濃度 体積 与える e⁻
\(x\) \(\large \frac{15}{1000}\) \(2\)

表より、式にすると、$$~~~1.0\times10^{-2}\times\frac{12}{1000}\times5=x\times\frac{15}{1000}\times2$$これを解くと、$$~~~x=2.0\times10^{-2}$$よって、答えは \(2.0\times10^{-2}~{\rm mol/L}\) となる

金属のイオン化傾向

金属のイオン化傾向と反応

表の上の金属きんぞくほどイオン化傾向かけいこうの大きい金属きんぞく[ イオン ][ ふりがな ] になりやすく、[ 用語 ][ ふりがな ] を作り、電離でんりして [ 溶けやすさ ] 。
空気との反応はんのう 水との反応はんのう さんとの反応はんのう
Li [ 条件 ][ ふりがな ] ですぐに反応はんのう [ 条件 ][ ふりがな ]はげしく反応はんのう うすいさん反応はんのうして [ 単体 ][ ふりがな ]発生はっせい
K
Ca
Na
Mg [ 条件 ][ ふりがな ]反応はんのう [ 物体 ][ ふりがな ] 反応はんのう
Al [ 物体 ][ ふりがな ][ 用語 ][ ふりがな ]反応はんのう
Zn [ 条件 ][ ふりがな ]反応はんのう
Fe
Ni 反応はんのうしない
Sn
Pb
(H)
Cu [ 物質名(酸) ][ ふりがな ][ 物質名(酸) ][ ふりがな ]反応はんのう
Hg
Ag 反応はんのうしない
Pt [ 物質名 ][ ふりがな ]反応はんのう
Au
空気との反応はんのう 水との反応はんのう さんとの反応はんのう
表の下の金属きんぞくほどイオン化傾向かけいこうの小さい金属きんぞく[ イオン ][ ふりがな ] になりにくく、[ 用語 ][ ふりがな ] のままでいる。また、[ 溶けやすさ ] 。
例外①:Al、Fe、Ni は [ 物質名(酸) ][ ふりがな ][ 物質名(酸) ][ ふりがな ] には [ 用語 ][ ふりがな ]形成けいせいして溶けない。
例外②:Pb は [ 物質名(酸) ][ ふりがな ][ 物質名(酸) ][ ふりがな ]不溶ふようえんを作り表面ひょうめんおおうので溶けない。
王水おうすい[ 物質名(酸) ][ ふりがな ][ 物質名(酸) ][ ふりがな ] との混合物こんごうぶつ[ ◯◯力 ][ ふりがな ]非常ひじょうに強い。

電池の構造

電池でんち

化学反応かがくはんのう放出ほうしゅつされるエネルギーを [ エネルギー ][ ふりがな ] にする装置そうち[ 用語 ][ ふりがな ] という。
電池でんち仕組しく

イオン化傾向かけいこうの違う2種類しゅるい金属きんぞく[ ◯◯質 ][ ふりがな ] 水溶液すいようえきに入れて銅線どうせんでつなぐ。このとき、イオン化傾向かけいこうが大きい金属板きんぞくばん[ ◯極 ][ ふりがな ] となり [ 用語 ][ ふりがな ] されて電子でんしをつくる。イオン化傾向かけいこうが小さい金属板きんぞくばん[ ◯極 ][ ふりがな ] となり電子でんし[ 用語 ][ ふりがな ] される。
これより、電子でんし[ ◯極 ][ ふりがな ][ ◯極 ][ ふりがな ] と流れて、電流でんりゅう[ ◯極 ][ ふりがな ][ ◯極 ][ ふりがな ] と流れる。
また、電池でんちから電流でんりゅうすことを [ 用語 ][ ふりがな ] という。
起電力きでんりょく活物質かつぶっしつ

正極せいきょく負極ふきょくしょうじる電位差でんいさ[ 用語 ][ ふりがな ] という。
また、正極せいきょく[ ◯◯剤 ][ ふりがな ] としてはたらく物質ぶっしつ[ 用語 ][ ふりがな ] といい、負極ふきょく[ ◯◯剤 ][ ふりがな ] としてはたらく物質ぶっしつ[ 用語 ][ ふりがな ] という。
一次電池いちじでんち二次電池にじでんち

放電ほうでんすると起電力きでんりょくが落ちて充電じゅうでん再利用さいりようができない電池でんち[ ◯◯電池 ][ ふりがな ] という。
例: [ 電池 ][ ふりがな ][ 電池 ][ ふりがな ]
充電じゅうでん起電力きでんりょく回復かいふくしてかえ利用りようできる電池でんち[ ◯◯電池 ][ ふりがな ] という。
例: [ 電池 ][ ふりがな ][ 電池 ][ ふりがな ]

電池の種類

[ 電池 ][ ふりがな ]
負極 電解質 正極 [ ◯◯電池 ][ ふりがな ] 、起電力(1.5V)
例:乾電池
Zn ZnCl₂ MnO₂
[ 電池 ][ ふりがな ]
負極 電解質 正極 [ ◯◯電池 ][ ふりがな ] 、起電力(1.5V)
例:乾電池
Zn KOH MnO₂
[ 電池 ][ ふりがな ]
負極 電解質 正極 [ ◯◯電池 ][ ふりがな ] 、起電力(2.0V)
例:車のバッテリー
Pb H₂SO₄ PbO₂
[ 電池 ][ ふりがな ]
負極 電解質 正極 [ ◯◯電池 ][ ふりがな ] 、起電力(4.0V)
例:携帯電話
Li Li塩 LiCoO₂

 

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