大学レベルの学生実験でのことなのですが、お願いしたいです。
Al、Mn混合試料を水酸化ナトリウムで加熱溶解させてそこに濃硫酸を加え
さらに過硫酸アンモニウム溶液および硝酸銀溶液を加え
Mn2+をMnO4-にした上で吸光光度法によってMn含量を測定しました。
このときにMn2+をMnO4-にするため過硫酸アンモニウムを加えたのだとは思うのですが
その後で加えた硝酸銀の意図が恥ずかしながらわからないのです。
どのような意図で加えたのか、溶液中の何と反応させたのか教唆いただければ幸いです。

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A 回答 (2件)

酸化の触媒です。


Ag+が過硫酸塩で過酸化銀Ag2O2まで酸化され、Ag2O2がMn2+をMnO4-まで酸化し、Ag+に戻るというサイクルを繰り返すようです。
定性分析の教科書等に載っていると思います。
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この回答へのお礼

非常にわかりやすく的確なご回答を頂き、本当にありがとうございました。

お礼日時:2005/06/08 20:45

水質分析のCOD測定での話なのですが、


この試験では、試料を硫酸酸性とし、酸化剤として過マンガン酸カリウムを用いて有機物を酸化して、
その反応に用いられた過マンガン酸カリウムの量を調べます。

その際、Cl-の妨害(MnO4+がCl-の酸化に使用される)を防ぐために
硝酸銀を加えてCl-をAgClにして落とします。
(硝酸銀には試料の酸化触媒としての意味もあるのですが)

といった感じなのですが、Cl-は溶液に含まれていないですかね…?
まったく的外れでしたらすみません。
使用試薬など実験の環境が似ているのでもしかして…と思い書かせていただきました。
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この回答へのお礼

細かい点まで解説して頂きありがとうございます。
申し訳ないですが、自分がやった実験の内容とは少々外れていました。
自分が書いた質問文の不備によるもので、誠に申し訳ないです。
ですが回答は大変参考になったので、今後の知識にさせて頂きたいと思います。

お礼日時:2005/06/08 20:42

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Q硝酸銀水溶液による塩化銀の沈殿

河川の水質を調べるというテーマの過マンガン酸カリウムの酸化還元滴定の問題で、
滴定をする前に河川の試料に水、硫酸、硝酸銀水溶液を加えるとあるのですが、その理由を答えよ、というのが設問(1)で、答えは

試料水溶液中の塩化物イオンを塩化銀として沈殿させて除去する

とあります。

解説には

この実験では試料水溶液中に含まれる有機物を過マンガン酸カリウムで酸化分解するので
還元性のある塩化物イオンなどをあらかじめ除去する必要があり、そのために硝酸銀水溶液を
加えている。

とあります。

疑問点は

なぜ塩化物イオンだけなのか。ほかの含まれるイオンは沈殿しないのか。
塩素は陰イオンになりやすく塩化物イオンのままでいようとすると思っていたのに
なぜ塩化物イオンが還元性を持ち塩素になろうとするのか。

また、硝酸銀水溶液はこのように使用することはよくあることか。調べてもあまり見当たらない。
定番の知識ではなくその場で考えさせる設問なのか。

などです。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

硝酸銀は塩化物イオンと沈殿する性質を持つので、
塩化物イオンの検出に使われますので、このように使うことはよくあることと言って良いです。
(というかこの手段の時はやるべきことなのですが、その場で考えられることでもありますね)

銀イオンと結合して沈殿する陰イオンにはクロム酸イオンがありますが、通常環境中にはほとんど含まれていません。
また、フッ化物イオンを除くハロゲン化物イオンも塩化物イオン同様に沈殿します。
しかしこれら臭化物イオンやヨウ化物イオンは塩化物イオンに比べて量が少ないですし、
塩化物イオン同様に過マンガン酸カリウムと反応してしまうので除去したいイオンのうちの一つです。

塩化物イオンにはそれほど強い還元力はないのですが、相手が強烈な酸化剤の過マンガン酸カリウムなので、塩化物イオンが酸化されてしまうのです。
Cl2よりもCl^-が安定なのは通常環境下の話であり、過マンガン酸カリウム共存時の話ではないですから。

Q硫酸第一鉄アンモニウム溶液の規定度の求め方

1.0.4N二クロム酸カリウム溶液10mlに濃硫酸10mlを加える。
2.0.2%のフェニルアントラニル酸溶液を指示薬として0.2N硫酸第一鉄アンモニウム溶液で滴定する。

以上の過程を踏んで硫酸第一鉄アンモニウム溶液の標定を行いたいのですが、硫酸第一鉄アンモニウム溶液の規定度:Nの求め方がわかりません。

本ではN=NCr×10/Vで求めていますが。。。
NCr:二クロム酸カリウム溶液の規定度(N)
V:硫酸第一鉄アンモニウム溶液の滴定値(ml)

このような式が成り立つ理由を詳しく教えていただきたいです。
化学に関する知識がほとんどありません。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

 まず、モルは理解していますか?例えば、塩化水素と水酸化ナトリウムの中和反応を考えると、反応式は
HCl + NaOH → NaCl + H2O
です。反応式中のHClとNaOHの係数はいずれも1なので、HClの分子1個とNaOHの分子1個が反応するということです。ところが分子1個というのは扱いづらいので分子をいくつか集めたものをひとくくりとして考えようというのがモルです。1モルは分子が6*10^23個集まった集団のことです。なぜこの数かというと、ちょうど1モルの質量(g)が分子量と同じ数になるようにするとこうなるのです。上記の「HClの分子1個とNaOHの分子1個が反応する」を言いかえると、「HClの分子6*10^23個とNaOHの分子6*10^23個が反応する」であり、「HCl 1モルとNaOH 1モルが反応する」でもあります。これらはどれも同じことを表しています。
 では次に、硫酸と水酸化ナトリウムの反応を考えます。
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
NaOHの係数が2になっています。これは硫酸が二価だからです。これは
0.5 H2SO4 + NaOH → 0.5 Na2SO4 + H2O
と書くこともできます。硫酸0.5モルと水酸化ナトリウム1モルが反応するわけです。この「硫酸0.5モル」のようにモルを価数で割ったものを「当量」と呼びます。硫酸1当量は0.5モルです。水酸化ナトリウムは1価なので、水酸化ナトリウム 1当量は1モルです。上記の「硫酸0.5モルと水酸化ナトリウム1モルが反応する」は「硫酸1当量と水酸化ナトリウム1当量が反応する」と言い換えることができます。当量という考え方を取り入れることによって、価数を気にせずに「1当量のAと1当量のBが反応する」と単純に考えられるので便利なのです。
 ご質問中の規定度というのはまさにこの当量に基づく濃度で、当量/Lのことです。硫酸第一鉄アンモニウムと二クロム酸カリウムの反応でもそれぞれ1当量ずつが反応するので、
N=NCr*10/V  を変形した
N*V=NCr*10
が成り立つのです。

 まず、モルは理解していますか?例えば、塩化水素と水酸化ナトリウムの中和反応を考えると、反応式は
HCl + NaOH → NaCl + H2O
です。反応式中のHClとNaOHの係数はいずれも1なので、HClの分子1個とNaOHの分子1個が反応するということです。ところが分子1個というのは扱いづらいので分子をいくつか集めたものをひとくくりとして考えようというのがモルです。1モルは分子が6*10^23個集まった集団のことです。なぜこの数かというと、ちょうど1モルの質量(g)...続きを読む

Q塩化ナトリウムと硝酸銀

塩化ナトリウムに硝酸銀を混ぜたときに、白色沈殿を生じることを詳しく教えていただけませんか?

Aベストアンサー

塩化ナトリウムを水に溶かすと、塩化物イオンとナトリウムイオンに分かれます。
硝酸銀を水に溶かすと、硝酸イオンと銀イオンに分かれます。
これらを混ぜると、その水溶液中には上記の4種類のイオンが存在することになります。
そのなかで、銀イオンと塩化物イオンの組み合わせによって生じる塩化銀は極めて溶解度が低いために、溶けきらずに沈澱が生じます。

水溶液中に銀イオンと塩化物イオンが残っている限りは上述の反応が進みます。
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Qジアンミン銀イオン溶液に硝酸を入れて酸性に

 化学のレポートが進まなくて困っています。
ジアンミン銀(I)イオンを含んだ水溶液に、硝酸を加えて酸性にすると、白色沈殿が生成したのですが、これは塩化銀でしょうか?また化学反応式はどのようなものになるのでしょうか?
 ご存知の方、ご教授お願いいたします。

Aベストアンサー

陽イオンの系統的分離ですね。
だとすれば、塩化物イオンが共存しているでしょうから、AgClが沈殿したと考えてよいでしょう。
すなわち、
[Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H+ → AgCl + 2NH4+
ということです。

ただ、質問の仕方として、ジアンミン銀(I)イオンを作る前の状態に関する記述も必要です。すなわち、文面からは塩化物イオンが共存していると考えることはできません。

Q硝酸銀を用いた塩化物濃度の定量について

硝酸銀と反応させて、生じた沈殿の量(濁度)から、塩化物濃度を調べたいと考えています。
JISなどを参考にすると、硝酸銀を加える前に、硝酸を加えるようですが、なぜ硝酸を加えるのでしょうか?

Aベストアンサー

 銀イオンは、中性~アルカリ性に傾くと、水酸化銀→酸化銀の褐色沈殿が生じてしまうからです。
 酸性にすれば何でも良いかと言うと、塩酸や硫酸では又別の沈殿を作るのでバツ。
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Qリン酸二水素アンモニウムや硫酸アンモニウムについて

ABC粉末消火器の粉が廊下に散乱し苦労して掃除しました。
砂やホコリと消火器の粉をゴミ袋に入れ捨てるにも散乱しそうで心配です。

消火器メーカーに聞くと、不要消火器は回収できるが、粉だけはできないようです。薬剤はリン酸二水素アンモニウムや硫酸アンモニウムが主で、主に植物の肥料として広く使用されている成分で極端に吸い込まない限り人に害はないそうです。

清掃局のホームページでは粉は回収できないようです。

少量ずつ小分けして捨てるにも良心がとがめます。
粉を固めて捨てたらどうかと思います。

ABC粉末消火器の粉を固める手っ取り早い方法を教えて下さい。

Aベストアンサー

我が家、我が研究室では消化器メーカのご託宣通り、家や研究所の「肥料」として庭や研究所の芝生に撒きます。
少量残った分は水で洗い流しに…。(富栄養化、汗)

Q塩化ナトリウムに硝酸銀溶液を加える

塩化ナトリウム水溶液(NaCl)に硝酸銀溶液(AgNO₃)を数滴加えると白くにごりますよね。この変化を化学式で表すとどういう感じになるのでしょうか?
分かる方がいらっしゃいましたら教えてください。

Aベストアンサー

下記のようですね。
NaCl + AgNO3―→
AgCl + NaNO3
塩化銀と硝酸ナトリウムが出来ますね。

参考URL:http://www.kagakukan.sendai-c.ed.jp/yakuhin/yak/141.htm,http://www.istone.org/element/na.html

Q硝酸銀に塩酸を加えたときの沈殿の計算・・

化学の宿題中ですけど
・・分かりません!!!泣

0.1mol/lの硝酸銀10mlに十分な塩酸を加えると何mgの沈殿が生じるか。

「十分な塩酸」で解けるんですか;
わかる方教えてください。お願いします泣

Aベストアンサー

>「十分な塩酸」で解けるんですか;
解けます。
なぜなら、塩酸を加えればくわえる程、沈殿物が増えるのではないからです。
一定以上の塩酸を加えても沈殿物が増えなくなります。

↑これじゃわからないかな~と思ってたとえを考えました。
我ながら幼稚な例とは思いますが、参考までに^^

男の子と女の子が一人ずつ手をつなぐとします。
男の子5人と女の子はたくさんいます。
男女ペアは何組できますか?

これと同じことですよ。
まずは化学式を書いてみましょう。

Q混合物との反応に生じた塩化銀の沈殿を表す式

塩化ナトリウムと塩化カリウムの混合物4.15gを溶かした溶液に硝酸銀水溶液を十分に加えると、塩化銀の沈殿が8.61g生じた。

塩化ナトリウムをXmol、塩化カリウムをYmolとすると、
塩化銀の沈殿8.61gを表す式を示せ。


という問題で、
塩化銀AgCLは108+35.5=143.5(式量)というのはわかり、この式量143.5*塩化銀のmol=8.61gだと理解したのですが、
その塩化銀のモルがなぜX+Yなのかわかりません。

なぜ塩化ナトリウムと塩化カリウムのmolを足すと塩化銀のmolになるのですか?
ご回答お願いします。

Aベストアンサー

blv89さん、はじめまして。

まずどのような反応が起きたのか、化学式を書いてみる事が基本です。

塩化ナトリウムと塩化カリウムの混合物を溶かした溶液に
硝酸銀水溶液を十分に加えた時に塩化銀が沈殿する反応は
NaCl、KCl別々に考えると、

XNaCl+ZAgNO3→XAgCl+XNaNO3+(Z-X)AgNO3
YKCl+ZAgNO3→YAgCl+YKNO3+(Z-Y)AgNO3

よって、混合物全体と見ると下記の化学反応式で表せます。

XNaCl+YKCl+ZAgNO3→(X+Y)AgCl+XNaNO3+YKNO3+(Z-Y-X)AgNO3

(Zは十分にある硝酸銀のmol数)

化学反応の前後で原子のモル数は変化しません。
AgClのClに由来するのは、NaClとKClそれぞれのClですが、
塩化ナトリウム分子のmol数がXということは、
それに含まれるナトリウム原子も塩素原子もそれぞれXmol存在します。
塩化カリウムも同様に、塩素原子はYmol存在します。
(ここで、もしこれが2価の塩、例えばMgCl2などだと、
マグネシウム原子はXmolに対し、塩素原子は2Xmolということになります。)

以上で塩化銀のモルがX+Yということはお判り頂けましたか?

ここからは余談となりますが、実際にXとYを求めてみましょう。
塩化銀の式量(分子量)は、ご存知の通り143.5ですよね。
塩化銀の沈殿が何mol出たかというのは、反応により生じた
塩化銀の質量を、塩化銀の質量で割れば求められますので、

8.61/143.5=0.06

となり、0.06mol塩化銀が生じた事になります。
このことより、塩化カリウムを(0.06-X)molと置けますね。

ここで塩化ナトリウムと塩化カリウムの混合物が4.15gですので、
塩化ナトリウムの分子量=23+35.5=58.5
塩化カリウムの分子量=39+35.5=74.5
より、

58.5X+74.5(0.06-X)=4.15

となり、これを計算するとX=0.02となり、
Y=0.06-X=0.04 となり、
塩化ナトリウムが0.02mol、塩化カリウムが0.04mol存在した事がわかります。

blv89さん、はじめまして。

まずどのような反応が起きたのか、化学式を書いてみる事が基本です。

塩化ナトリウムと塩化カリウムの混合物を溶かした溶液に
硝酸銀水溶液を十分に加えた時に塩化銀が沈殿する反応は
NaCl、KCl別々に考えると、

XNaCl+ZAgNO3→XAgCl+XNaNO3+(Z-X)AgNO3
YKCl+ZAgNO3→YAgCl+YKNO3+(Z-Y)AgNO3

よって、混合物全体と見ると下記の化学反応式で表せます。

XNaCl+YKCl+ZAgNO3→(X+Y)AgCl+XNaNO3+YKNO3+(Z-Y-X)AgNO3

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Q硫酸第一鉄と硫酸アンモニウムからモル塩を合成する時の質問です。

硫酸第一鉄と硫酸アンモニウムからモル塩を合成する時の質問です。

 モル塩(硫酸鉄IIアンモニア六水和物)を再結晶させるとき、モル塩を硫酸を少し加えた蒸留水に溶かすのは塩を加水分解させないためと聴きましたがどうして加水分解しなくなるのですか?
イオン積の関係で硫酸イオンの濃度を増して、鉄やアンモニアをイオン化させないためですか?
 もしそうならモル塩を再結晶するとき塩に閉じ込められた不純物(鉄、アンモニアイオン)が析出してしまい、純度を上げることにはならないと思うのですが、教えてください。

Aベストアンサー

> どうして加水分解しなくなるのですか?

硫酸の添加によってpHが低くなる(水素イオン濃度が高くなる)からです。


■モール塩の溶解

Fe(NH4)2(SO4)2・6H2O + 大量のH2O → Fe^2+ + 2NH4^+ + 2SO4^2- + 大量のH2O

モール塩は、「塩」という名前がついていることから分かるように、イオン結晶です。イオン結晶は、結晶をつくっていたイオンがばらばらに ばらけることで水に溶けます。ここで起こっていることは、塩化ナトリウムが水に溶解するときに起こっていることと同じです。

NaCl + 大量のH2O → Na+ + Cl- + 大量のH2O

この時点では、まだ加水分解は起こっていません。

■モール塩の加水分解

塩の加水分解とは、溶解したイオンと水分子との間のプロトンのやり取りのことです。

鉄(II)イオンの加水分解[注1]
Fe^2+ + H2O → [Fe(OH)]^+ + H^+

アンモニウムイオンの加水分解
NH4^+ H2O → NH3 + H3O^+

硫酸イオンの加水分解
H2O + SO4^2- → OH^- + HSO4^-

反応式をみると、塩の加水分解とは、溶解したイオンとH2Oの間の酸塩基反応であることが分かります。たとえば鉄(II)イオンの加水分解の反応式では、鉄(II)イオンがブレンステッド酸、水分子がブレンステッド塩基です。

[注1]鉄(II)イオンの加水分解の反応式は
[Fe(H2O)6]^2+ + H2O → [Fe(OH)(H2O)5]^+ + H3O^+
のように錯イオンで考えたほうが分かりやすいかも。

■再結晶させるときに加水分解させないようにするのはなぜか

鉄(II)イオンの加水分解で生じる[Fe(OH)]^+が、不可逆的に反応して不純物になるからです。たとえば水に溶解した酸素に酸化されて鉄(III)イオンになったりします。詳しくは#1さんの回答を読んでください。

■硫酸の添加で加水分解が抑えられるのはなぜか

鉄(II)イオンとH2Oの間の酸塩基反応は可逆反応なので、ルシャトリエの原理を使って化学平衡の位置をずらすことができます。反応式の右辺(生成物側)にH^+があるので、溶液に硫酸を加えてpHを低くすれば(水素イオン濃度を高めれば)、[Fe(OH)]^+の生成(とNH3の生成)が抑えられます。

一方、硫酸イオンの加水分解は、逆に促進されます[注2]。ですので、あまりにも濃い硫酸を使うと、もしかしたら硫酸水素イオンが不純物として再結晶した塩に取り込まれてしまうことがあるかもしれません。しかし、希硫酸からの再結晶ではそんなことは起こらないことが、実験の結果から分かっています。あるいは逆に、そのようなことが起こらないくらい薄い濃度の希硫酸を再結晶に使うのだ、と考えてもいいです。

[注2]水のイオン積が一定だとすれば、[H^+]が大きくなれば[OH^-]は小さくなる。反応式の右辺にOH^-イオンがあるので、[OH^-]が小さくなれば平衡は右側(生成物側)に移動する。

> どうして加水分解しなくなるのですか?

硫酸の添加によってpHが低くなる(水素イオン濃度が高くなる)からです。


■モール塩の溶解

Fe(NH4)2(SO4)2・6H2O + 大量のH2O → Fe^2+ + 2NH4^+ + 2SO4^2- + 大量のH2O

モール塩は、「塩」という名前がついていることから分かるように、イオン結晶です。イオン結晶は、結晶をつくっていたイオンがばらばらに ばらけることで水に溶けます。ここで起こっていることは、塩化ナトリウムが水に溶解するときに起こっていることと同じです。

NaCl + 大量のH2O → Na+ + Cl- ...続きを読む


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