痔になりやすい生活習慣とは?

マンガンイオンを使った酸化還元反応で、

マンガンイオンは酸性の水溶液に入ると以下のような反応になります。
MnO4-(マンガン酸イオン)+8H++5e-→Mn2+(マンガンイオン)+4H2O
そのときのマンガンイオンの色について質問です。

マンガン酸イオン→赤紫色
マンガンイオン→ほとんど無色

と習いました。

ですが、H2Sと Mn2+(マンガンイオン)が反応すると、MnSの沈殿が生成し、その色はピンクとあります。
そしてこれはMn2+の色だと習った記憶があります。

これは矛盾しないでしょうか。
それともマンガンイオン→ほとんど無色
とあるのは’ほとんど’なので、本当はピンク色っぽいということなのでしょうか。

それともMnSがピンクになるのはMn2+の色のせいではないのでしょうか。私の勉強不足なのですが質問する人がいないため、困っています。どなたかご存知の方がいらっしゃれば、教えていただきたいと思います。また説明不足の点があれば補足させていただきますので宜しくお願いいたします。

A 回答 (1件)

マンガン(2+)イオンも桃色ですが、非常に薄いので過マンガン酸イオンの赤紫色からの変化としては「ほぼ無色」と教えているのだと思います。



ところで、水溶液中の金属イオンの色と、金属硫化物の色が同じでないのはおかしいとお考えのようですが、この2つは別物と考えたほうがよいです。

というのは、水溶液中の金属イオンは単独のものではなく、金属イオンのまわりに水分子が配位した水和イオンです。ですから水和イオンとしての色を示します。

また、金属硫化物は、金属イオンと硫化物イオンがイオン結合していると単純にいえるものではありません。金属原子と硫黄原子の結合は複雑で、共有結合の性質をかなり有する場合があります(特に遷移元素)。したがって、硫化物の色は独自のものになります。たとえば、水和した銅(2+)イオンは青色ですが、硫化銅は黒色です。
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この回答へのお礼

shkwtaさま、早速ご回答いただきありがとうございました。やはり質問内容に書かせていただいたマンガンイオンは「ほぼ無色」であるが、正確には「非常にうすい桃色」なのですね。納得がいきました。ありがとうございます。

>水溶液中の金属イオンの色と、金属硫化物の色が同じでないのはおかしいとお考えのようですが、この2つは別物と考えたほうがよい

この2つは別物なのですね。私も全く同じものとは考えておりませんが、色に関しては同じだと認識しておりました。しかしよく考えてみれば、ご指摘どおり水溶液中の金属イオンは正確には水和イオンでした。書く際にはいつもCu2+などとかいていますが、正確には[Cu(H2O)4]2+の状態ですね。確かセンター試験の過去問にもありました。

また、金属イオンと硫化物イオンがイオン結合している場合にも色については簡単には考えられないのですね。

以上大変参考になりました。化学が大変おもしろくなってきて、化学をますます勉強したいと思っています。ありがとうございました。

お礼日時:2005/01/03 01:27

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Qマンガンの色について

マンガンは黒色だけだと思っていたところ、緑色もある。ということが高校の教科書に書かれていました。

その他にマンガンなのに色がついてるマンガンってあるのでしょうか?
一酸化マンガン:緑
二酸化マンガン:黒

Aベストアンサー

マンガンを始め、遷移金属の化合物の色は、その酸化数や、どのようなイオンとなっているかで非常に多彩です。それが絵の具の原料などとして魅了させるところでもあります。

一酸化マンガン=酸化マンガン(II)は緑、二酸化マンガン=酸化マンガン(IV)は黒、というのは既にご存じのようですね。(カッコの中のローマ数字はマンガン原子の酸化数を示します。)
このほかに、マンガン酸イオンMnO4^2-[Mnの酸化数は+6]は濃緑色、過マンガン酸イオンMnO4^-[同+7]は黒紫色をしています。また、単体の金属マンガンMn[同0]は銀白食の金属です。

同様に鉄もいろいろな色を呈します。酸化鉄(II)や酸化鉄(II)鉄(III)は黒色ですが、酸化鉄(III)は赤色です。これは黒さびや赤さびと俗に呼ばれますね。

遷移金属はこのように色変化が美しいものです。「マンガンなのに色が付いている」ということが誤りで「マンガン(は遷移金属)だから多彩な色をする」と言うことがおわかりいただけましたでしょうか。

ただ、多彩な色を呈するとは言っても、元素ごとにある程度限られたものですが。

マンガンを始め、遷移金属の化合物の色は、その酸化数や、どのようなイオンとなっているかで非常に多彩です。それが絵の具の原料などとして魅了させるところでもあります。

一酸化マンガン=酸化マンガン(II)は緑、二酸化マンガン=酸化マンガン(IV)は黒、というのは既にご存じのようですね。(カッコの中のローマ数字はマンガン原子の酸化数を示します。)
このほかに、マンガン酸イオンMnO4^2-[Mnの酸化数は+6]は濃緑色、過マンガン酸イオンMnO4^-[同+7]は黒紫色をしています。また、単体の金属マンガンMn[同0...続きを読む

Q二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式

タイトルのとおりなのですが、二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式が
どういうふうになるのかおしえてほしいのです。
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二酸化硫黄 SO2 + 4H+ + 4e- → S + 2H2O
ということまではたぶんあっているとおもうのですが・・・
このあとどうやっていけば酸化還元反応式ができあがるのかが。。。
教えて下さい

Aベストアンサー

そこまでわかっているのなら、後は
e-が消えるように2つの式を足し合わせるだけです。
最初の式を2倍して、2番目の式と足せば、
2H2S + SO2 + 4H+ + 4e- → 4H+ + 2S + 4e- + S + 2H2O
両辺から同じものを消して
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となります。

Qジアンミン銀(I)イオンの反応

塩化銀にアンモニア水を加えるとジアンミン銀(I)イオンと塩化物イオンが生じます。その後に白色沈殿が出来るまで硝酸を加えます。
そのときの反応式はどういったものになるんですか?
詳しく教えてください。

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AgClは白色の沈殿で難溶塩の一つです。これに過剰のNH3を加えると、
AgCl + 2NH3 → [Ag(NH3)2]^+ + Cl^- の錯体生成反応が進んで
沈殿は溶解します。ここに強酸であるHNO3を加えていくと塩基である
NH3と中和が進むため、錯イオンが壊れてAg^+は再びCl^-と
結びついてAgClの白色沈殿を作ります。
[Ag(NH3)2]^+ + Cl^- + 2HNO3 → AgCl↓+ 2NH4^+ + 2NO3^-

Q銅イオンにアンモニア水を加えた場合

先日、高校のテキストを読み返していたら銅イオンの反応ところの補足事項に目が留まりました。
銅イオンを含む水溶液に塩基を加えると
Cu^2 + 2OH^→ Cu(OH)2
となることは理解しているのですが、この塩基がアンモニア水である場合では反応が違うと補足されているのです。
何がどう違うのかどうしてもわかりません。
どなたか教えていただきませんか?? 

Aベストアンサー

 その違いというのは、小量のアンモニア水と過剰量のアンモニア水
を加えた際の違いだと思います。

銅イオンは水中で[Cu(H_2O)4]~2+ の水和イオンで青色をしており、
そこに少量のアンモニアや水酸化ナトリウムを加えると水酸化銅(II)
を生成します。 Cu^2+ + 2OH^- → Cu(OH)_2
ちなみにアンモニアは水溶液中で
      NH_3 + H_2O⇔NH^4+ + OH^-
の平衡状態で存在しています。だから上のように反応します。
 
しかし、過剰量では 
Cu(OH)_2+4NH_3→[Cu(NH_3)_4]_2++2OH^-
のように反応してしまい、水酸化銅(II)の沈殿がとけてしまい、テトラアンミン銅(II)イオンの深青色溶液になってしまうことから、その教科書には反応が違うとして記されているのだと思います。
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Qクロムイオン(Cr3+)の色

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きちんと電離すると K^+, Cr^3+, SO4^2- のイオンになります. 色が付くのは Cr^3+ が原因でしょう.
一般にイオンは水中で単独になっているわけではなく, いろんなものがまわりに付いています (配位している). で Cr^3+ の場合 (に限らないんだけど), 「何が配位しているか」によって色が変わるみたいですね.

参考URL:http://www.water.sannet.ne.jp/masasuma/alchemst/l02-46.htm

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NiS,CoS,MnS,ZnSを1molL^-1塩酸で処理すると、MnS,ZnSは溶けますが、NiS,CoSはそのまま硫化物として残ります。このような違いがあるのはなぜですか。よろしくお願いいたします。

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よその過去問、↓
http://www.ftext.org/modules/mybbs/
早い話、硫化物の溶解度積が異なるからです。
[Ni^2+][S^2-]=3.0×10^-21
[Co^2+][S^2-]=7.0×10^-23
[Mn^2+][S^2-]=6.0×10^-16
[Zn^2+][S^2-]=1.1×10^-23
でも亜鉛は溶けそうにないがなー???
pHが下がると、
H2S ⇔ H+ + HS- ⇔ 2H+ + S^2-
これが左へ動くためS^2-の濃度が下がり、溶解度積の大きい金属は溶けていきます。

Q蒸気圧ってなに?

高校化学IIの気体の分野で『蒸気圧』というのが出てきました。教科書を何度も読んだのですが漠然とした書き方でよく理解できませんでした。蒸気圧とはどんな圧力なのですか?具体的に教えてください。

Aベストアンサー

蒸気圧というのは、主として常温付近で一部が気体になるような物質について用いられる言葉です。

液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
物質の蒸気圧が大気圧と同じになったときに沸騰が起こります。
つまり、沸点というのは飽和蒸気圧が大気圧と同じになる温度のことを言います。
しかし、沸点以下でも蒸気圧は0ではありません。たとえば、水が蒸発するのは、常温でも水にはある程度の大きさ(おおよそ、0.02気圧程度)の蒸気圧があるためにゆっくりと気化していくためであると説明できます。
また、油が蒸発しにくいのは油の蒸気圧が非常に低いためであると説明できます。

さきほど、常温での水の飽和蒸気圧が0.02気圧であると述べましたが、これはどういう意味かと言えば、大気圧の内の、2%が水蒸気によるものだということになります。
気体の分圧は気体中の分子の数に比例しますので、空気を構成する分子の内の2%が水の分子であることを意味します。残りの98%のうちの約5分の4が窒素で、約5分の1が酸素ということになります。

ただし、上で述べたのは湿度が100%の場合であり、仮に湿度が60%だとすれば、水の蒸気圧は0.2x0.6=0.012気圧ということになります。

蒸気圧というのは、主として常温付近で一部が気体になるような物質について用いられる言葉です。

液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
物質の蒸気圧が大気圧と同じになったときに沸騰が起こります。
つまり、沸点というのは飽和蒸気圧が大気圧と同じになる温度のことを言います。
しかし、沸点以下でも蒸気圧は0ではありません。たとえば、水が蒸発するのは、常温でも水にはある程度の大きさ(おおよそ、0.02気圧程度)の蒸気圧があるためにゆっくりと気化していくためであると説明できま...続きを読む

Q吸光度の単位

吸光度の単位は何でしょうか!?
一般的には単位はつけていないように思われるのですが。。
宜しくお願いします。

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Q当量点と中和点の違い

質問タイトルの通りですが、
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どうかこの疑問に答えていただきたいです。よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

回答としては #4 でいいと思いますが,そういうことなので,中和点という言い方を止めて欲しいと常々思っています.
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Q鉄イオンになぜFe2+とFe3+があるの?

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仮に安定状態にかかわらずイオンになれるんだとすれば、Fe+~Fe10+とかいくらでもありそうな気がするのです。でも、鉄の場合はFe2+とFe3+くらいしか聞かないですし、水素の場合のH2+も聞きません。どうしてでしょう(-_-;

Aベストアンサー

イオン化エネルギー(単位はkJ/mol)

H  1312

Na 495  4562  6911
Mg 737  1476  7732

K  419  3051  4410
Ca 589  1145  4910

He  2373  5259
Ne  2080  3952
Ar  1520  2665 

1.不活性元素(希ガス)の電子配置から先に行くのは難しいのが分かります。
  Na^2+は存在しないだろうというのはエネルギー的な判断として可能です。

2.Ca^2+を実現するために必要なエネルギーはNa^+を実現するために必要なエネルギーよりも2倍以上大きいです。でもCa^2+は安定に存在します。これはイオン化エネルギーの大きさだけでは判断できない事です。
CaOとNaClは結晶構造が同じです。融点を比べると結合の強さの違いが分かります。
NaCl 801℃   CaO  2572℃

CaOの方が格段に結合が強いことが分かります。
結合が強いというのを安定な構造ができていると考えてもいいはずです。
NaClは(+)、(-)の間の引力です。CaOは(2+)、(2-)の間の引力です。これで4倍の違いが出てきます。イオン間距離も問題になります。Ca^+には最外殻のs軌道に電子が1つ残っていますからCa^2+よりも大きいです。荷電数が大きくてサイズの小さいイオンができる方が静電エネルギーでの安定化には有利なのです。
Fe(OH)2よりもFe(OH)3の方が溶解度が格段に小さいというのも2+、3+という電荷の大きさの違いが効いてきています。サイズも小さくなっています。

イオンは単独では存在しません。必ず対のイオンと共に存在しています。
水和されていると書いておられる回答もありますが対のイオンの存在によって安定化されるというのが先です。
水溶液の中であっても正イオンだけとか負イオンだけとかでは存在できません。水和された正イオンと水和された陰イオンとが同数あります。水和された負イオンの周りは水和された正イオンが取り囲んでいます。液体の中にありますからかなり乱れた構造になっていますが正負のイオンが同数あって互いに反対符号のイオンの周りに分布しているという特徴は維持されています。

3.d軌道に電子が不完全に入っている元素を遷移元素と呼んでいます。
  「遷移」というのは性質がダラダラと変わるということから来た言葉です。普通は族番号が変われば性質が大きく変わります。周期表で横にある元素とは性質が異なるが縦に並んでいる元素とは性質が似ているというのが元素を「周期表の形にまとめてみよう」という考えの出発点でした。だから3属から11族を1つにまとめて考えるという事も出てくるのです。
 性質が似ているというのは電子の配置に理由があるはずです。電子は最外殻のsに先に入って後からdに入ります。エネルギーの逆転が起こっていますが違いは小さいものです。まず外の枠組み(s軌道)が決まっている、違いは内部(d軌道)の電子の入り方だけだというところからダラダラ性質が変わるというのが出てきます。M^2+のイオンがすべて存在するというのもここから出てきます。11族の元素に1+が出てくるのは内部のd軌道を満杯にしてs軌道電子が1つになるというからのことでしょう。これは#7に書かれています。でもそれがなぜ言えるのかはさらに別の理由が必要でしょう。
 s軌道の電子が飛び出してイオンができたとすると残るのはd軌道の電子です。イオンのサイズがあまり変わらないというのはここから出てきます。
 イオンの価数の種類が1つではないというのも遷移元素の特徴です。エネルギーにあまり大きな違いのないところでの電子の出入りだという捉え方でもかまわないと思います。イオン単独で考えているのではなくてイオンが置かれている環境の中で考えています。イオン化エネルギーの大小だけではありません。
 色が付いている化合物が多いというのもエネルギー的にあまり大きな違いのない電子配置がいくつか存在する、そのエネルギー状態は周囲の環境によって割合と簡単に変化するという事を表しています。普通なら電子遷移は紫外線の領域です。可視光の領域に吸収が出るのですから差の小さいエネルギー準位があるという事です。この色が周りに何があるかによって変化するというのも、変動しやすいエネルギー順位があるという証拠になるのではないでしょうか。酸化銅、硫酸銅、塩化銅、硝酸銅、結晶の色は異なります。水和された銅イオン、アンモニアが配意した銅イオンもはっきりとした色の違いがあります。

4.今考えているイオンの電荷は実電荷です。酸化数は実電荷に対応しているとは限りません。
 単原子イオンの酸化数はイオンの価数そのままですが、単原子イオンではない、分子中の原子、または多原子イオンの中の原子の酸化数は形式的に電荷を割り振ったものです。イオンでないものであってもイオンであるかのように見なしているのです。「Cr^(6+)」が存在するなんて書かれると「????」となってしまいます。Cr2O3の融点が2436℃、CrO3の融点が196℃であるという数字から考えるとCrO3はイオン性ではありません。無水クロム酸とも言われていますがCrO4^2-の中の結合と同じであろうと考えられます。
 CO2はC^(4+)1つとO^(2-)2つが結合したものと教えている中学校があるように聞いていますが困ったことです。「硫酸の中の硫黄の原子価は6+である」と書いてある危険物のテキストもあります。酸化数と原子価の混同はかなり広く見られることのようです。Cr^6+ という表現はそれと同列のことですから堂々と回答に書かれては困ることです。

イオン化エネルギー(単位はkJ/mol)

H  1312

Na 495  4562  6911
Mg 737  1476  7732

K  419  3051  4410
Ca 589  1145  4910

He  2373  5259
Ne  2080  3952
Ar  1520  2665 

1.不活性元素(希ガス)の電子配置から先に行くのは難しいのが分かります。
  Na^2+は存在しないだろうというのはエネルギー的な判断として可能です。

2.Ca^2+を実現するために必要...続きを読む


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