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水のCODを測定する実験を行いました。まず試料水に硝酸銀を加えてから硫酸で酸性にし、一定量の過マンガン酸カリウムを加えて試料中有機物を酸化し、シュウ酸ナトリウムを加えてそれを過マンガン酸カリウムで滴定する、という実験をまずやりました。次に硝酸銀を加えないで同様の操作を行ったのですが、結果、過マンガン酸カリウム滴定量は最初の実験より小さな値となりました。
硝酸銀を添加する意味を色々調べてみたのですが、硝酸銀はCl-の妨害(MnO4+の酸化に使用される)を防ぐためにCl-をAgClにする目的で加えるそうです。
ということは、硝酸銀を加えなかった場合、過マンガン酸カリウムの酸化に使用する分と、試料中有機物を酸化する分とで、加えた場合よりも滴下量は多くなるのではないですか?なのになぜ上記のように少ない数値が出てしまったのでしょう。実験に不備があったのか、自分の考えが間違っているのか、(後者なら正しい考えも)教えて下さい。                 

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A 回答 (1件)

考え方は間違っていません。


にもかかわらず実験結果が考察と食い違っているのは、
各試薬等の「目的外の寄与」に見落としがあるためです。

その見落としとは、
  アルデヒドなどのように酸化されやすい物質を含む場合には、
  その有機物が硝酸銀によって酸化され得る、
ということです。
(試料水に含まれる有機物がカルボン酸のように比較的酸化されにくい物質のみの場合は、
 この問題は起こりません)
もし銀鏡反応をご存じでしたら、それを思い出してみて下さい。
(→銀イオンと糖による酸化還元反応、ということ)

つまり、今回の試料は「銀イオンに酸化され得る有機物」を多く含んでいたため、
  塩化物イオンによる妨害(→過マンガン酸カリウムの使用量アップ)よりも
  硝酸銀による影響(→過マンガン酸カリウム使用量ダウン)の方が大きかった
、と考えられます。


*操作ミスについては考慮から除外。
 (上記の考察に合わない実験結果(→例えば、銀イオンで酸化され得る物質を
 含まないことを後日に確認した、等)が得られたなら、実験の不備・ミスを
 改めて考える必要が生じます)
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この回答へのお礼

とてもわかりやすく、かつ的を射た回答、ありがとうございます。

お礼日時:2006/07/02 16:57

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Q硝酸銀添加の意味は?

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。

Aベストアンサー

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。

QCODの定量について

池の水を検水としてCODの定量実験をしました。この時疑問に思った事があります。
1
CODを測定する際、逆適定法を用いるのは何故なのでしょうか?
2
検水に硝酸銀溶液を添加するのは何故ですか?またその後硫酸を加えるのは何故なのでしょうか?

Aベストアンサー

1.CODとしてカウントされる有機物には様々な構造の有機物があり、
酸化される速度などにバラツキが見られます。
これを防ぐために、過剰な酸化されやすい有機物を使用して酸化速度を一定にすることで精度を上げるのです。
もう一つは、色が 紫→無色 よりも 無色→紫 の方が終点が分かり安いからです。

2.硝酸銀を入れるのは#1さんの通り。
硫酸を入れるのは、過マンガン酸カリウムを酸性下で反応させるためです。
ちなみに、中性域、アルカリ性域では、酸化力が異なりますので、違った値が出てきます。
割とわかりやすい原理が書いてありますので、URLを参照してみてください。

参考URL:http://www10.plala.or.jp/biotown/manual/cod_f/cod_s01.htm

QCOD測定法について

 過マンガン酸カリウムによるCOD測定を行っています。操作はJISとおなじです。測定を行っていて操作に疑問に思うところがあったので質問します。

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 試料に塩素がどれくらい含まれていて、どれだけの硝酸銀を加えればいいかはどのようにして判断すればいいのでしょうか?(5mlを超えて過剰に加える場合)

 過マンガン酸カリウムを加えたあと、よく振り混ぜるのを忘れていて操作を進め、シュウ酸ナトリウム溶液を加えたとき沈殿が発生してしまいました。硝酸銀とシュウ酸ナトリウムが反応したようですが、なぜ過マンガン酸カリウムを加えて混ぜるとシュウ酸ナトリウムと反応しなくなるのでしょうか?

Aベストアンサー

COD測定時において投入すべき硝酸銀の量は、当量分+1gと規定されていますが、当量分を簡単に測定する方法については示されていません。JISの解説には当量の硝酸銀を加えると沈殿が生じるので当量点を判断できるとありますが、塩素イオン濃度が極端に低い場合には、沈殿が生じません。また、懸濁物質の多いサンプルでは沈殿の識別ができません。
私は、簡単に塩素イオン濃度を求める方法として、サンプル水の導電率を測定し、同じ導電率の食塩水として塩素イオン濃度を求めています。この方法はOH-以外の陰イオンは全て塩素イオンとして計算してしまうので、実際の塩素イオン量よりは若干過剰になりますが、今のところ、おかしな測定結果はでていません。
エクセルなどの表計算ソフトに登録しておくと、簡単に当量分+1gの硝酸銀量を計算することができます。

Q過マンガン酸カリウムの酸素相当量の求め方を教えてください

CODを求める際に、『過マンガン酸カリウムの5mM過マンガン酸カリウム1mlは酸素0.2mgに対応する』とあります。そのためCODを求める式で0.2を乗しています


では、この「0.2」はどのように導きだされるのでしょうか?なぜ0.3や0.1なのではなくて0.2なのでしょうか? 0.2という数字を導くための考え方を教えてもらいたいです。 ご存じの方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

過マンガン酸カリウム1molにつき、5molの電子を受け取ります。
(MnO4)- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O

酸素1molにつき、4molの電子を受け取ります。
O2 + 4e- → 2O2-
(実際にこの反応が起こるわけではありませんが、形式的に)

過マンガン酸カリウムが受けとる電子の量は
濃度×体積×5=(5×10^-3)×(1×10^-3)×5

酸素の質量w gとして、酸素が受け取る電子の量は
{酸素の質量/分子量}×4={(w×10^-3)/32}×4

この2つを=で結んで、wの方程式を解くと、
w = 0.2

Qキレート滴定について。

度々失礼します。

キレート滴定の実験で、溶液のpHを緩衝溶液で特定のpH範囲に調整しなければならないのはどうしてでしょうか?
どなたか解る方教えてください。

Aベストアンサー

理由1:金属イオンとキレートが結合する強さ(安定度定数)は、pHによって変化する。
 pHが低いほど結合は弱くなるので、できれば高pH域でやりたい。
理由2:しかし、金属イオンはpHが高くなると水酸化物の沈殿になり、キレート滴定できない。
 水酸化物が出来ないpH領域でなければならない。
理由3:キレート剤は酸であり、金属イオンと結合する際、水素イオンを放出すし、溶液のpHを変化させる可能性がある。
 このため、溶液にpH緩衝性を持たせている。

参考:少し前の質問
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=857044

Q実験器具の精度について。

度々の質問ですみません。分析化学実習の課題なのですが、溶液の量を正しく計測するのにホールピペット、ビーカー、メスフラスコ、駒込ピペット、ビュレットの中で、計測精度が高いものと低いものを分けるのですが、実際測定してみて、ビュレットでは若干の誤差、ビーカーがかなり精度が低いということは大体分かったのですが、残りが比べても良く分かりません。ご存知の方、アドバイスをよろしくお願いします!!

Aベストアンサー

会社で分析試験をしている者です。
回答としましてはNo.3の方の意見の通りです。少しだけ補足入れますと、標線(目盛り)がどこまで周囲をカバーしてるかということが関係してると思います。メスフラスコ、ホールピペットを見ると標線が一周してますよね?必ず、前と後の標線が合致した時の目の高さやピペットの傾きで量り取らなければならないので、精度がいいと言われるのです。その他の器具は、標線の本数によって精度の良し悪しが決まると思います。

以下アドバイスです。参考までにお読みください。
メスフラスコ、ホールピペットは一定量を精度よくとることができますが、正しい操作方法(標線に合わせるとき特に注意)を行わないと全く意味がなくなります。また、ホールピペットは吸い上げる際に安全ピペッター(ゴム製で吸い上げる器具)を使用したほうがいいです。口で吸い上げますとピペット先端から空気が入ったときに大変危険です。一気に口の中に溶液が入ってきます。学生のころ何度かナトリウムを吸いました(泣)
ビュレットはよく中和滴定するときに使いますね。
駒込ピペットはスポイト(俗に乳首と言います^^;)を頭部分につけて使用します。実験すればお分かりいただけると思いますが、安全ピペッターと違い、一定量で止めることができません。自力で希望の量を止めるのはかなり難しいです(液がプルプルして取れません)。だいたいの量を素早く量り取りたいときには便利ですよ。
ビーカーは目盛り打ってありますが、ほとんど意味ないです。あくまでも目安です。280mlを量っても300mlを超えた表示になったりしちゃいますから。

参考URLに実験器具の特徴と操作方法が書いてあるサイトを載せておきました。一番下の生物工学基礎内の実験用器具をご覧ください。気休め程度に見てください。

参考URL:http://www.kai.ed.jp/news/jcpage/jchmenu.html

会社で分析試験をしている者です。
回答としましてはNo.3の方の意見の通りです。少しだけ補足入れますと、標線(目盛り)がどこまで周囲をカバーしてるかということが関係してると思います。メスフラスコ、ホールピペットを見ると標線が一周してますよね?必ず、前と後の標線が合致した時の目の高さやピペットの傾きで量り取らなければならないので、精度がいいと言われるのです。その他の器具は、標線の本数によって精度の良し悪しが決まると思います。

以下アドバイスです。参考までにお読みください。
メス...続きを読む

Q沈殿滴定による定量分析

次のような実験を行いました。
1.塩化ナトリウム標準液を用いて、モール法で硝酸銀標準液の濃度を  標定する。
2.1で標定した硝酸銀標準液を用いて、ファヤンス法で水道水中の塩  化物イオン濃度を標定する。
そこでいくつか疑問の思ったことがあります。
(1)硝酸銀標準液は、なぜ濃度標定する必要があるのか。ラベルに書いて 濃度を用いてはいけないのか。
(2)ファヤンス法で、強い酸性溶液を用いた場合、どのような影響がある のか。
(3)この実験で、塩化銀と硝酸銀の溶解度は求めることは可能か。可能な らば、どのようにすれば求められるのか。
色々質問してすみませんが、回答待っています。

Aベストアンサー

 レポート課題では、という疑問が消えないので、ヒントだけ。特に、困り度3ということだと、その匂いが強くしますので。

(1) 標定する試薬は、放置していると、その力が落ちるからです。落ちる理由は、水酸化ナトリウム水溶液なら、空気中のCO2と反応して中和されるからです。この場合は、中和反応ではなく、・・・
(2) 生成した沈殿は、強い酸と反応して・・・
(3) 溶解度は、粉末を実際に溶かさないと計算できません。この場合、全て水溶液なので。
 溶解度ではなく、溶解度積でしょうか。

QTLCにおけるRf値と酸性度の関係

安息香酸、1-ナフトール、ナフタレンを用いたTLCを行ったのですが、結果、この順にRf値が大きくなりました。酸性度の強さはこの順に弱くなりますが、一般に酸性度が大きくなるふほどRf値は小さくなるといえるのでしょうか。また、そうだとしたら、なぜでしょうか。

Aベストアンサー

Rf値を大きくする要因としては、アルキル基などの炭化水素基の存在が重要です。これらが大きいあるいは多いほどRf値は大きくなります。安息香酸の炭化水素基である、フェニル基とナフチル基を比較すると後者の方が大きく、Rf値を大きくする効果は大きいと言えます。

Rf値を小さくする要因としては、極性官能基の存在が重要です。もちろんその官能基の種類によって効果の大きさは異なります。カルボキシル基とヒドロキシル基を比較した場合にどちらが大きいかということに関して、簡潔に評価することは難しいと思いますが、いずれも極性がかなり大きい部類の官能基であり、Rf値を小さくする効果は大きいと思います。

このように考えれば、安息香酸と1-ナフトールを比較した場合に、後者のRfが大きい理由としては、フェニル基とナフチル基の違いというのが重要であると説明できます。実際には、ヒドロキシル基とカルボキシル基の違いというのも、要因としてはあると思いますが、それに基づいて評価するよりも、フェニル基とナフチル基の違いで評価した方が、説明として疑問の余地が少ないということです。

1-ナフトールとナフタレンの違いが、極性官能基であるヒドロキシル基の有無によるものであることには疑問の余地はないと思います。

Rf値を大きくする要因としては、アルキル基などの炭化水素基の存在が重要です。これらが大きいあるいは多いほどRf値は大きくなります。安息香酸の炭化水素基である、フェニル基とナフチル基を比較すると後者の方が大きく、Rf値を大きくする効果は大きいと言えます。

Rf値を小さくする要因としては、極性官能基の存在が重要です。もちろんその官能基の種類によって効果の大きさは異なります。カルボキシル基とヒドロキシル基を比較した場合にどちらが大きいかということに関して、簡潔に評価することは難しいと...続きを読む

Q化学種の意味は?

「化学種」という言葉を簡潔にわかりやすく教えて下さい。
「活性を与える化学種……」という文章があったので、気になりました。

Aベストアンサー

#1のお答えでおおよそ正しいのですが、ちょっと一言。
例えば原子と元素の違いってありますよね。
化学種は「元素」側です、つまり「種類」を表しており「個体」を表していません。
だから「こんなイオン」「こんなラジカル」「こんな電子」「こんな酵素」…の「種類」を表す言葉です。
「個体」の場合「このイオン」「このラジカル」「この電子」「この酵素」…と「手にとって」(とれないけど)「指し示す個体」を表します。
それが「個体」と「種類」の差です。

Q(1)シュウ酸ナトリウムと過マンガン酸カリウムの反応式を書く

(1)シュウ酸ナトリウムと過マンガン酸カリウムの反応式を書く

(2)過酸化水素と過マンガン酸カリウムの反応式を書く

(3)シュウ酸ナトリウムと過マンガン酸カリウムおよび、過酸化水素と過マンガン酸カリウムの反応を、電子の授受が明らかになるように、酸化反応と還元反応の2つの反応に分けて示せ

教科書を見てもわかりません↓
どなた教えていただけませんか?

Aベストアンサー

(1)では酸化剤:過マンガン酸カリウム(還元反応)、
還元剤:シュウ酸ナトリウム(酸化反応)になります。

行うべき行程は下記のとおりです。

(1)酸化還元反応が行われる物質間の酸化数を算出し、
参加する物質と還元する物質を明白にする。
※ポイント;酸化数が上昇⇒酸化、下降⇒還元です。
酸化数は化学の教科書に出てくるでしょう。

C2O4^2- ⇒ CO2
2x+(-2)×4=-2 x+(-2)×2=0
x=+3 x=+4
酸化数が上昇するので酸化反応になります。

MnO4^- ⇒ Mn^2+
x+(-2)×4=-1 x=+2
x=+7
酸化数が減少するので還元反応になります。

(2)酸化還元される元素に着目し、その元素の数を合わせます。
C2O4^2- ⇒  <2>CO2
MnO4^- ⇒ Mn^2+ ※加算なし

この場合CO2の炭素元素に着目し、左辺の炭素数2に合わせます。

(3)それぞれの反応式にH2O、OH^-を加え、両辺の酸素元素数を合わせます。
C2O4^2- ⇒  2CO2 ※加算なし
MnO4^- ⇒ Mn^2+ + <2H2O>

(4)H^+を加えて、両辺のH元素数を合わせます。
C2O4^2- ⇒  2CO2 ※加算なし
MnO4^- + <4H^+> ⇒ Mn^2+ + 2H2O

(5)e-を加えて両辺の電化数を合わせます。この過程によりいわゆる
半反応式が完成します。
C2O4^2- ⇒  2CO2 + <2e->
MnO4^- + 4H^+ + <e-> ⇒ Mn^2+ + 2H2O


(6) (5)で完成した半反応式の電化数を合わせます。
今回の場合では還元側のシュウ酸の電子数にマンガンの電子数を合わせたほうが楽です。

C2O4^2- ⇒  2CO2 + 2e- ※変化なし【基準】
2MnO4^- + 8H^+ + 2e- ⇒ 2Mn^2+ + 4H2O ※両辺を2倍にする

(7)両方の半反応式を足して、電子が消滅したら酸化還元反応式が完成します。
C2O4^2- + 2MnO4^- + 8H^+ ⇒  2CO2 + 2Mn^2+ + 4H2O



(2)と(3)の一部もこの要領で解けると思います。
詳しくは高校化学1Bを確認してください。

(1)では酸化剤:過マンガン酸カリウム(還元反応)、
還元剤:シュウ酸ナトリウム(酸化反応)になります。

行うべき行程は下記のとおりです。

(1)酸化還元反応が行われる物質間の酸化数を算出し、
参加する物質と還元する物質を明白にする。
※ポイント;酸化数が上昇⇒酸化、下降⇒還元です。
酸化数は化学の教科書に出てくるでしょう。

C2O4^2- ⇒ CO2
2x+(-2)×4=-2 x+(-2)×2=0
x=+3 x=+4
酸化数が上昇するので酸化反応になります。

MnO4^- ⇒ Mn^2+
x+(-2)×4=-1 x=+...続きを読む


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