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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 | |
| 説 明 |
濃度既知の酸化剤(還元剤)を用いて、濃度未知の還元剤(酸化剤)の水溶液の濃度を求める操作を [ 用語 ] という。 「酸化剤が [ 用語 ] 電子の数」 ＝「還元剤が [ 用語 ] 電子の数」 となるとき酸化剤と還元剤は過不足なく反応する。これより酸化還元滴定の終点を求めることができる。 |
| ・酸化還元滴定と指示薬 | |
| 説 明 |
特定の指示薬は使わずに、有色の酸化剤を用いる。 ・過マンガン酸カリウム [ 色 ] MnO₄⁻ → Mn²⁺ [ 色 ] ・ヨウ素 [ 色 ] I₂ → 2I⁻ [ 色 ] |
酸化還元滴定の量的関係
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。
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
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