高校化学について質問です。過酸化水素水を触媒を用いて分解すると、水と酸素が発生します。すると、分解反

高校化学について質問です。過酸化水素水を触媒を用いて分解すると、水と酸素が発生します。すると、分解反応が進むにつれて発生した水と酸素の差し引きで過酸化水素水溶液の体積が変わると思うのですが、発生した酸素の物質量から過酸化水素のモル濃度を求める際、変化した体積を考慮しなくてもよいものなのでしょうか。ご教授お願いします。

質問者からの補足コメント

• 元の問題です。

  
    補足日時：2024/07/04 16:42

No.4 ベストアンサー 回答者： PrettyPretty 回答日時： 2024/07/04 18:28

40秒のときで、考えます。

結果、増加分含めても0.0897M
有効数字2桁を考慮すると、表の0.090Mと同じですね。

この回答へのお礼

ありがとうございます！

お礼日時：2024/07/05 14:45

No.3 回答者： PrettyPretty 回答日時： 2024/07/03 14:55

残存するモル濃度の算出ですよね。

実際に計算すると分かりますが、無視できるぐらいの範囲になるはずです。


まず、発生した水の体積を計算してみてください。過酸化水素水溶液の体積が分からなければ、1Lで仮定する。
（流れ）
発生した水のmolを算出
↓
増えた水のgを算出
↓
密度（1g/1mL）から、増えた水の体積を求める。

過酸化水素のmol÷（水溶液体積+増えた水の体積）を計算する。

恐らく、ほぼ同じ値になるはずです。
有効数字で無視できる範囲かと……

興味あるので、問題見せてもらえると計算してみたいです。久しぶりにやりたい。

この回答へのお礼

ありがとうございます！補足に問題を載せておきました。

お礼日時：2024/07/04 16:41

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2024/07/03 14:51

過酸化水素水の密度を「水」と同じ 1 g/cm^3 とすれば（だいたいそんな値です）、過酸化水素水 1 cm^3 の重量は

　1 g
です。

一方、発生した酸素を「理想気体」とみなせば（常温・常圧ではほぼそんなものです）、1 mol が 32 g で、標準状態での体積が 22.4 L = 22.4 × 10^3 cm^3 ですから、酸素 1 cm^3 の重量は
　　32 / (22.4 × 10^3)
　 ≒ 1.43 × 10^(-3) g
です。

厳密にいえば、過酸化水素水は酸素が発生する前と後とで重量・体積とも変化していますが、変化の割合がこの程度に「精度の範囲内では無視できる程度」ということになります。

この回答へのお礼

ありがとうございます！

お礼日時：2024/07/04 16:38

No.1 回答者： ShowMeHow 回答日時： 2024/07/03 14:50

正確に考える場合は、考慮したほうがよさそうですが、、

H₂O₂ の比重を1.13ｇ/cm³として、1mlのH₂O₂は何モルであるか計算し、同量のH₂Oが何mlになるのか計算すると、そのときに発生した酸素のモル数の場合の、体積の減少が計算できます。

実験で使う過酸化水素水の濃度が何％の者なのかを加味すると、誤差の範囲になるのかもしれません。

計算はお任せします。

この回答へのお礼

ありがとうございます！

お礼日時：2024/07/04 16:38