過マンガン酸カリウムを用いた酸化還元滴定について

過マンガン酸カリウムを用いた酸化還元滴定をするときに、液温を６０度前後内で維持し、液温が高すぎても低すぎてもいけないのはなぜなんでしょうか。
自分は
低い時・・・硫酸が触媒として機能しない
高い時・・・液体が蒸発してしまう
と、考えたのですが間違っていると言われてしまいました。
教科書とかを漁っても見つかりません・・・
お願いします。

No.6 ベストアンサー 回答者： doc_sunday 回答日時： 2005/07/08 07:41

皆様色々お書きになっていて恐縮ですが、硫酸存在下でのシュウ酸と過マンガン酸カリウムの反応は非常に速いです、高校生でも間違いようがありません。

これは＃１のお答えの通りです。
水質検査のＣＯＤ(化学的酸素要求量)測定でシュウ酸以外の有機物を測定するときのみ加温が必要です。
加熱しすぎると過マンガン酸カリウムが変化するというお答えは正しいと思います。

No.7 回答者： w-palace 回答日時： 2005/07/08 10:57

三度登場のw-palaceです。

某有名大学の実験書の脚注に下記の記述がありました。これまでの、皆さんのご意見を集約したような感じのものです。このあたりが、真実なのかも知れませんね。

「この酸化反応（過マンガン酸カリウムとシュウ酸との反応）は速度が小さいので、加温して滴定を行う。ただし、温度が高すぎると過マンガン酸イオンが分解するため80℃を越えないようにする。」
また、別の実験書では、反応の結果生じたMnO2が触媒作用をするので、ある程度反応が進んだあとは、速やかに進むものの、初期の反応は進みにくいという旨の記述もありました。

No.5 回答者： suima 回答日時： 2005/07/08 01:43

回答No.2のsuimaです。

＞過マンガン酸カリウムとの反応は反応速度が遅いから。
というのは、過マンガン酸カリウム自体が反応しにくい物質ということです。
反応に時間がかかると不便なのはw-palaceさんの発言通りです。
終点を勘違いする可能性が高くなること。
それから、単に時間がかかることです。


＞温度が低いと、酸化反応して生成した二酸化マンガンとシュウ酸との
＞反応速度が遅いから反応しずらくなってしまうから
との疑問ですが、
酸化還元反応が起きているのは、過マンガン酸カリウムとシュウ酸です。
(MnO4)- + 8H+ + 5e- → (Mn)2+ + 4H2O
(COOH)2 → 2CO2 + 2H+ +2e-

二つの式をあわせて、
2(MnO4)- + 5(COOH)2 + 6H+ → 2(Mn)2+ + 10CO2
或いは、
2KMnO4 + 5(COOH)2 + 6H+ → 2(Mn)2+ + 2K+ + 10CO2
と反応します。

左辺のH+は硫酸から出たものです。
硫酸はH+の供給源として用いられています。
さらに正確に書くならば、
2KMnO4 + 5(COOH)2 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2
となります。

No.4 回答者： w-palace 回答日時： 2005/07/08 01:04

再登場です。

やはり、そのシュウ酸が関係しています。
おそらくはシュウ酸は比較的、酸化されにくいために、反応速度を速める目的で、加温しているのだと思います。いくつか、実験操作をチェックしましたが、いずれも加温しています。反応が遅いと言うことは、滴定の際に、きわめて不便なことです。
次に、高温にして具合が悪い点というのも、シュウ酸です。シュウ酸は、２個のカルボキシル基が直結した構造を持っているために、熱によって分解しやすい化合物です。今回の実験では、おそらく硫酸酸性にしていると思いますが、酸性ではなおさら分解して脱炭酸を起こしやすくなり、実験誤差の原因となります。
シュウ酸というのは、酸化還元滴定においても、基準物質となるために、非常によく使われますよね。

No.3 回答者： w-palace 回答日時： 2005/07/08 00:11

滴定条件の設定においては、KMnO4によって酸化される物質によって異なった条件が設定されることもあるでしょうから、何を酸化した時の話かも明らかにした方がよいのではないでしょうか。

この回答への補足

それがわからないんです、すみません。
テキストにはただ＜過マンガン酸カリウムを用いた酸化還元滴定で（中略）はなぜか＞
と書いてあるだけなんです
けど、今回の実験では0.025mol/lシュウ酸溶液を使いました

補足日時：2005/07/08 00:19

No.2 回答者： suima 回答日時： 2005/07/08 00:03

高温にする理由：

過マンガン酸カリウムとの反応は反応速度が遅いから。
高温にすると反応速度があがります。

高温にしすぎてはいけない理由：
過マンガン酸カリウムが分解してしまうから。
MnO2とかになってしまいます。

この回答への補足

失礼しました、お礼の欄の炭酸ナトリウムですが
正確には二酸化マンガンです。
間違えました,すみません。

補足日時：2005/07/08 00:39

この回答へのお礼

ありがとうございます、高温ついての理由、良くわかります。
低音については、
温度が低いと、酸化反応して生成した炭酸ナトリウムとシュウ酸との反応速度が遅いから反応しずらくなってしまうから
で、よろしいんでしょうか？

お礼日時：2005/07/08 00:33

No.1 回答者： c80s3xxx 回答日時： 2005/07/07 23:53

> 液温を６０度前後内で維持し、液温が高すぎても低すぎてもいけない

過マンガン酸滴定一般についていえば，別にそういうことはありませんので，理由も何もありません．



要するに，質問自体がおかしいのです．

この回答への補足

すみません、60度前後内で、というのは今回実験でそうだったから書いただけです。
けれど、理由が無いものを課題にするでしょうか・・・？

補足日時：2005/07/08 00:25