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メチルオレンジを加えた水に塩素を吹き込んだら黄色に変わりました。どうしてでしょうか?

A 回答 (2件)

塩素のどういう性質でしょうか?


漂白作用のことであれば、漂白されて色が薄くなったとすれば良いでしょうけど、そもそも、そうなるのはなんらかの化学反応が起こっているからであり、化学的な議論をするのであれば、どのような反応が起こって無色、あるいは色の薄い物質になったかまで記述する必要があります。

ただ、「塩素の性質について理解する」という、さほどの厳密性を求めているとは思えない実験であるなら、「漂白されて色が薄くなった」というレベルの話じゃないですか。
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塩素と反応したんでしょう。


というか、そもそも何を目的として塩素を吹き込んだんですか?
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この回答へのお礼

塩素の性質について理解するための実験でした。

お礼日時:2019/04/18 00:40

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この式が成立するためには、各原子は増えたり減ったりしませんから
・C に着目:a = c   ①
・H に着目:4a = 2d   ②
・O に着目:a + 2b = 2c + d   ③
この連立方程式を解けば(変数4つに方程式3つなので、比までしか求まらない)
①より
 c = a
②より
 d = 2a
これを③に代入して
 a + 2b = 2a + 2a
→ 2b = 3a
→ b = (3/2)a 
よって
 a : b : c : d = 1 : 3/2 : 1 : 2 = 2 : 3 : 2 : 4
これで、反応式は
 2・CH3OH + 3・O2 → 2・CO2 + 4・H2O    ④
となることが分かります。つまり
「メタノール 2 mol と酸素ガス 3 mol とが反応して、二酸化炭素 2 mol と水 4 mol ができる」
という反応です。
まず、これが分かることが基本。

あとは、この mol 比に従って、実際に存在する物質が何 mol ずつ反応するかを考えるのです。

空気は容器内に 4 mol 入っていますが、気体は「標準状態で 1 mol の体積が 22.4 L」で、温度・圧力が等しければどの気体も同じ体積ですから、空気中の窒素と酸素の体積比から、その空気の中の酸素の体積は 1/5 ということです。
体積が 1/5 なら、そこにある mol 数も 1/5 なので、空気中の酸素の mol 数は
 4 [mol] * 1/5 = 0.8 [mol]
ということになります。

反応式の左辺で、メタノールと酸素分子は 2 : 3 の mol 比で反応しますから、「メタノール 0.28 mol と酸素分子 0.42 mol が反応する」ことになります。
酸素分子は 0.8 mol あるので十分足ります。もし酸素分子が不足したら、メタノールは全量燃焼しないうちに燃焼が止まります。「酸欠」ということです。
この場合には、酸素が十分足りるので、メタノールは完全燃焼して、酸素分子が 0.42 mol 消費されます。
それが、赤字の2行目「変化量」の意味です。
その結果、その右辺のように「二酸化炭素 0.28 mol と水 0.56 mol が生成する」ことになります。

メタノールが完全燃焼した結果、最初にあった各々の物質がどれだけ(何 mol)残っているか、というのが3行目の「反応後」に書かれた数値です。
2行目の「反応後」に書かれた数値は、反応式の係数の比率になっていますが、「反応後」の「残りかす」は単に「最初あったものから消費されたのものを差し引いた」ものなので、何の等式も満たしません。それだけ残っているという「偶然」にすぎませんから。

ここまでが、問題を解くための前提条件です。
このスタートラインに、あなたは立っていますか?

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問題は、どういう量どうしで反応して、どんな量の二酸化炭素と水になるか、ということです。それが係数の「a, b, c, d」で、その a, b, c, d が「モル数(の比)」になります。

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