質問投稿でgooポイントが当たるキャンペーン実施中!!>>

コバルトイオン、塩化物イオン、アンモニアの3成分できている
錯塩があり、その組成は
Co 22.1% Cl 39.8% NH3 38.1% である。


この結晶0.200gを水に溶かし硝酸銀水溶液を十分に加えたところ、
0.323gの白色沈殿を生成した。次にネスラー試薬を加えたが
どれにも変化は認められなかった。----以下略

●小問の1つ
錯塩1粒子が水溶液中で解離した塩化物イオンの個数はそれぞれいくつか。

本の解説
----------------------------------------
与えられた組成と原子量から分子量を計算し

CoCL3・6NH3=267.5
0.200/267.5≒7.5×10^-4 [mol]
錯塩に含まれるCl原子のうち、塩化銀を生成するのは、中心金属イオンに
配位結合していないものだけだから、AgCl=143.5より
0.323/143.5=2.25×10^-3

(2.25×10^-3)/(7.5×10^-4)=3[個]
---------------------------------------

自分は下記のように考えました。
CoCL3・6NH3→[Co(NH3)6]Cl3→[Co(NH3)6]^3+ + 3Cl^- →Ag^+→ 3AgCl↓
よって3個

これでは駄目な理由は何でしょうか。
何故、解答ではモル数を使って計算してあるのでしょうか。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (5件)

[Co(NH3)6]Cl3に3倍モルの硝酸銀を反応させると、3倍モルの塩化銀が生成するのは既に広く知られている。

したがって、原料物質が[Co(NH3)6]Cl3であることが分かった時点で「3個」との答えを出すことは、決して間違いではない。

しかし、問題文中に、「この結晶0.200gを水に溶かし硝酸銀水溶液を十分に加えたところ、0.323gの白色沈殿を生成した。」という実験事実を基に考えよ、という但し書きがあれば、この実験事実を盛り込んだ回答をせねばなるまい。

なお、18電子則を考えれば、次の形の解離をしている可能性は無い。

 [Co(NH3)6]Cl3 → [Co(NH3)6]Cl2^+ + Cl^-
 [Co(NH3)6]Cl3 → [Co(NH3)6]Cl^2+ + 2Cl^-

まあ、この手の問題の場合、出題者の教師が「[Co(NH3)6]Cl3に3倍モルの硝酸銀を反応させると、3倍モルの塩化銀が生成するのは既に広く知られている」という事実を認識していないことがある。このような輩が採点者に回ってしまった場合には、前述の実験事実を盛り込んだ回答をしないと間違いとされるケースがあろう。

回答者(あるいは教わる側)の側が出題者(あるいは教える側)の無知をフォローしなければならない状況は、中学校や高校の教育現場では残念なことに非常に多い。こうゆう状況をご理解いただいた上で、出題者の言葉足らずをフォローして考えてやっていただきたい。

この回答への補足

質問者です。
CoCL3・6NH3→[CoCl(NH3)6]Cl2→[CoCl(NH3)6]^2+ + 2Cl^- →Ag^+→ 2AgCl↓

はありえないですね。

解決しました。

補足日時:2006/08/20 11:31
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます。

非常に参考になりました。

質問の要点をわかりやすくするために
ひとまず、締め切って改めて質問致します。

お礼日時:2006/08/20 11:27

#3です。

#3を書いている間に#2の解答が出されました。
水溶液中で[Co(NH3)6]Cl2^+のような形を想定しなければいけないというのは知りませんでした。水溶液中で[  ]の外のものは外れるが中のものははずれないという立場で書いています。だからCl-が[ ]の中に入る変化が起こったとしたらとしています。どちらが正しいかは私にはわかりませんので参考意見ということにしておいて下さい。間違っていたら無視して下さい。
普通錯体としていないAlCl3の水溶液でも同じようにAlCl2^+を考えなくてはいけないということになりますね。水溶液中でAl3+にH2Oが6つ配位するという表現はよく見るのですが。この配位子の一つにCl-も入れるということですね。
今錯体の本が手元にありません。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます。

化学の勉強を始めて間もないので、自分がトンチンカンな質問を
しているのではないかと思っていたのですが、そうでもないという
ことがわかって、安心しました。

お礼日時:2006/08/19 16:54

組成からCo:Cl:NH3=1:3:6が求まっているのですね。


それだったらどちらでも同じです。硝酸銀では沈殿が生じるがネスラー試薬では変化がなかったということからあなたの書いている式[Co(NH3)6]Cl3が出ます。硝酸銀がじゅうぶんにあるという事からこの塩化物イオンが全部沈殿したとすることが出来るわけですからはずれた塩化物イオンの個数は3個となります。

ここでの1:6:3の比率は固体の時のものです。固体の時と水溶液の時とが何時も同じであればこれで何時もいけることになります。水に溶かしたときに配位しているNH3の1つが外れて代わりにCl-が1つ中にはいるという変化が起こるとするとネスラー試薬と硝酸銀の反応の両方が起こります。2個はずれて2個入ったという可能性もあるかもしれません。その時は解答にあるような物質量を使った計算をしないといけないでしょう。(実際にこういう変化が起こるのかどうかをはっきりとは知りません。だからこういう事ではないかという推測です。ただコバルトの配位子は入れ替わりが可能だと思いますので書きました。NH3がはずれても代わりにH2Oがくっつくのかもしれません。H2OとCl-の両方可能かもしれません。)
    • good
    • 0

#1さんの回答と同じ事ですが,補足しておきます。



 [Co(NH3)6]Cl3 → [Co(NH3)6]^3+ + 3Cl^-

 とお書きですが,この形の解離だとどうして分りますか?
 次の形の解離をしている可能性はありませんか?

 [Co(NH3)6]Cl3 → [Co(NH3)6]Cl2^+ + Cl^-
 [Co(NH3)6]Cl3 → [Co(NH3)6]Cl^2+ + 2Cl^-

 実測されたデータを使って『錯塩1粒子が水溶液中で解離した塩化物イオンの個数』を計算して3個であると分って,始めてお書きの形の解離をしている事が分ります。

 ですので,本の解説にある様に計算する必要がある訳です。

 基本に立って考えるようにしないと,チョット複雑になっただけで解けなくなってしまいますよ。

この回答への補足

AgClが何モル沈殿するかによって

CoCL3・6NH3→[CoCl(NH3)6]Cl2→[CoCl(NH3)6]^2+ + 2Cl^- →Ag^+→ 2AgCl↓
となる場合も考えられるからというのがモル計算を使う理由ということでいいでしょうか。

補足日時:2006/08/19 18:25
    • good
    • 0
この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

---------------------------------------------
[Co(NH3)6]Cl3 → [Co(NH3)6]Cl2^+ + Cl^-
 [Co(NH3)6]Cl3 → [Co(NH3)6]Cl^2+ + 2Cl^-
---------------------------------------------

上のような場合も[ ]の外にある Cl2^+ + Cl^- や Cl^2+ + 2Cl^- は
Agと結びついて 3AgCl となるのではないのでしょうか?

もしそうなら、3とおりが考えられることを示し、
モル計算は不要ということになると思いますが、
1粒子が3個の塩化物イオンにならない場合も考えられるためにモル計算が
必要なのでしょうか。

それとも、3とおりしか考えられないが、3とおりを考える手間を省くため、
または3とおりになる理由を厳密に述べるよりは、モル計算がすっきりする
ためという理由で解答のようになっているのでしょうか。

お礼日時:2006/08/19 16:24

>これでは駄目な理由は何でしょうか。


結晶0.200g、白色沈殿0.323gというデータを使っていないからです。これを使って計算しなさいというのが設問の主旨です。
CoCl3・6NH3に由来するCl-が3個ともAg+と反応するというのは、実験結果に裏付けられたものではなく、あなたの想像にすぎません。出題者はそのような想像を求めているわけではありません。
つまり、ここでは「実験結果に基づいて計算すること」が求められています。結果的にあなたの想像があたっていたために、答が一致しただけです。

>何故、解答ではモル数を使って計算してあるのでしょうか。
上述のようにそれが出題者からの要求だからです。

時として、意図的に不要な数値が混ぜてあることもありますが、ほとんどの場合、具体的な数値が上げられている以上は、それを使うことを考えるのは常識であると思って下さい。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます。

>時として、意図的に不要な数値が混ぜてあることもありますが、ほとんどの場合、具体的な数値が上げられている以上は、それを使うことを考えるのは常識であると思って下さい。


一応、そのように考えています。それがヒントであるとも思っています。
自分が不思議に思ったことを手がかりに、自分の理解していないことを
発見したいと考えています。

お礼日時:2006/08/19 16:30

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qコバルト錯塩の生成で。

ペンタアンミンクロロコバルト(3)塩化物をアンモニア水と水とシュウ酸とシュウ酸アンモニウムと反応させてペンタアンミンアクアコバルト(3)シュウ酸塩を作ったのですが、化学反応式が作れません(*_*)わかる方いましたら教えてくださいm(__)m

Aベストアンサー

ペンタアンミンクロロコバルトとペンタアンミンアクアコバルトの化学式は分かっていますか?
分かれば、錯塩のどの部分が反応前後で変わったが分かって、問題解決のヒントになる気がするのですが。

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。

Aベストアンサー

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コバルトの錯体について質問です。

塩化コバルト(2)とエチレンジアミンなどから、trans-[CoCl2(en)2]Cl・HCl・2H2Oを合成し、それから[CoCl2(en)2]Clを合成するという実験をしました。

塩化コバルト(2)を水に溶かし、エチレンジアミンを加え、これに空気を2時間激しく通して、コバルトを2価から3価へ酸化をする、という操作があったのですが、初めからなぜ3価のコバルトを使わなかったのでしょうか?
3価のコバルトはあまり安定ではないと聞いたことがあるような気がしたので、錯体を作れば安定に存在できるのかな、とか考えていましたが、
ここで調べていたら、2価だと置換活性で、3価は置換不活性ということが書いてありました。
ということは、3価では反応しにくいから、2価を使ったということでしょうか。
なぜ2価と3価では、活性不活性があるのでしょう?また、安定不安定はなぜそうなるのでしょうか。

あと、今回の実験では、trans-[CoCl2(en)2]Clが初めにできて、それからcis-[CoCl2(en)2]Clを作りました。
これは、立体障害などからtransのほうが安定なので、先にtransができたのではと考えましたが、
原因はそれだけでしょうか?また、cisからtransを作ることはできるのでしょうか?。

塩化コバルト(2)とエチレンジアミンなどから、trans-[CoCl2(en)2]Cl・HCl・2H2Oを合成し、それから[CoCl2(en)2]Clを合成するという実験をしました。

塩化コバルト(2)を水に溶かし、エチレンジアミンを加え、これに空気を2時間激しく通して、コバルトを2価から3価へ酸化をする、という操作があったのですが、初めからなぜ3価のコバルトを使わなかったのでしょうか?
3価のコバルトはあまり安定ではないと聞いたことがあるような気がしたので、錯体を作れば安定に存在できるのかな、とか考えていましたが、
こ...続きを読む

Aベストアンサー

>なぜ2価と3価では、活性不活性があるのでしょう?

d電子の数の違いについて、
Co((3))はd電子が6つなので、強配位子場のとき配位子場安定化エネルギーが最も大きいため、配位子をよく引き付ける。
(詳しいことは配位子場理論をどうぞ)

また3価なのでより配位子の電子を引き付けやすい。

よって配位子の交換がおこりにくいと思われます。

もちろん分光化学系列によると、H2O<enなので、配位子がH2O(水に溶かしたとき)よりenが配位するほうが安定なので、十分時間がたてば、enが配位しているでしょう。

cis、transはやはり対称性の高いtransのほうが安定だと思いますね。
なのでcisからtransに変えることは可能だと思います。

私のわかる範囲で回答してみました。
参考になれば幸いです。

Qコバルトの錯イオン

コバルトの錯イオンについて質問です。

[Co(HCO3)6]3-

の名称を教えて下さい。あと、この錯イオンの化学式は

Co
NaHCO3(炭酸水素ナトリウム)
H2O2(過酸化水素)

のうちどれか(または全部)を使ってどのように書けますか?

Aベストアンサー

hexa bicarbonato cobaltate(III)
ヘキサビカルボナトコバルト(III)酸イオン
ということになるようです。
実際に反応が起こるかどうかは別にして、酸化数だけを合わせて式を書けば下記のようになります。
2Co + 12NaHCO3 + 3H2O2 →
2[Co(HCO3)6]^3- + 6Na^+ + 6NaOH

参考URL:http://syllabus-pub.yz.yamagata-u.ac.jp/amenity/Knowledge/KnowledgeWeb.aspx?DSN=ElectroChem&nKnowledgeID=2480

Qヘキサアンミンコバルト((3))イオンについて

この前化学の実験で、ヘキサアンミンコバルト((3))イオンの合成をおこなったのですが、その操作として、塩化コバルト六水和物に塩化アンモニウムを加えて水を加えた溶液に、活性炭と濃アンモニア水も加えました。これをよくかき混ぜた後、過酸化水素水を滴下して、滴下終了後15分間かき混ぜて、溶けずに析出した[Co(NH3)6]Cl3の結晶と活性炭を吸引ろ過しました。ろ取したものをビーカーに移し、これに希塩酸を加えて加熱し、[Co(NH3)6]Cl3の結晶を溶かしました。溶液が熱いうちに吸引ろ過して不溶の活性炭を除き、最後にろ液に濃塩酸を加えて、氷水中で冷却すると、[Co(NH3)6]Cl3の結晶が析出しました。
ここで、この実験における活性炭、過酸化水素水、濃塩酸の役割がよく分かりません。長い文章になって申し訳ありませんが、どうか回答お願いします。

Aベストアンサー

 私も良くは解りませんが,下に示す過去質問の回答から考えると,次の様に考えられます。

  活性炭: 触媒
  過酸化水素水: 酸化剤
  濃塩酸: 錯体の溶解度を下げて結晶化を促進

 詳しくは下の過去質問の回答を参考に,ご自分で「無機化学」や「錯体化学」の教科書や参考書を調べて下さい。

 ◎ QNo.403766 Co(III)の溶液
   http://odn.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=403766

 ◎ QNo.86614 ヘキサアンミンコバルト((3))塩化物の合成について
   http://odn.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=86614

 ◎ QNo.87363 活性炭とコバルトアンミン錯体
   http://odn.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=87363

Q錯体形成反応

次の実験をやりました。
[100mLの三角フラスコにエチレンジアミン(19mmol)を入れ,水3mLで薄め、氷冷しながら10M塩酸(6mmol)を加えた。これに硫酸コバルト((2))(6mmol)を水3mLに溶かした溶液と活性炭を加え、室温で一時間空気を通じた。得られた溶液のpHを希塩酸でpH7~7.5に調節した後、10~15分間湯浴で加熱し、ろ過した。]
この実験でコバルトに3つのエチレンジアミンが配位した錯体が形成するらしいのですが、途中でどういう反応が起こりキレート錯体が形成するのか分かりません。おそらく10Mの濃塩酸が重要な働きをしていそうなのですが、どなたか分かる方、ヒントだけでもいいので教えてください。

Aベストアンサー

>結局、enがCoに配位したキレート錯体は生成しないということでしょうか?

できるとは思いますが、確率(=収率)が低く
なるでしょう。さらにenがひとつ、ふたつしか
配位していない錯体も同時に生成するでしょうから
これらの分離作業も大変です。

Qコバルト錯体

[Co(en)2 Cl2]Clのビオレオ塩とプラセオ塩についてなのですが、
構造的にはトランスのプラセオ塩のほうが安定しているのにも関わらず、
プラセオ塩を熱するとシスのビオレオ塩になるのはなぜなのでしょうか?

また、ビオレオ塩とプラセオ塩の吸収スペクトルに差がでました。
これはd軌道に変化があったため差が出たのだと思ったのですが、d軌道はどのように変化したのでしょうか?

Aベストアンサー

こちらの過去質問の回答が参考になりそうです。

 ・http://oshiete.eibi.co.jp/kotaeru.php3?q=737735
  QNo.737735 コバルト錯体についてです。

 後は,これを参考に図書館にでも行って御自分でお調べ下さい。

参考URL:http://oshiete.eibi.co.jp/kotaeru.php3?q=737735

Qレーキ?

今週の実験で、アルミニウムイオンの検出の為に試薬を色々と入れたら
輝赤色になり、これはどうも「アルミニウムのレーキ」が生じた為に
変化が起こったみたいです。
・・・このレーキというのは何なのでしょうか?自分で調べた結果、顔料やらインク等に使われている・・ぐらいしか分かりませんでした。
どなたかご存知の方はいらっしゃいませんか?

Aベストアンサー

染料などの分野で使うレーキという言葉は、物質を表しているのではなくその物質の状態を表しているのだと思います。
そして意味は不溶化ということです。
ですから、~レーキといえば、~が不溶化した状態の物を表します。
私は泥のような状態になっているイメージを持っています。
ご質問のアルミニウムレーキというのは、アルミニウムイオンの状態で水に溶解していたものが試薬を入れることによって輝赤色で水に溶けない物質に変化したということを意味しているのではないでしょうか。
遠心分離などをすれば、沈殿物になりますよね。
沈殿物が泥の層のようになっているものもレーキと呼ぶと思います。
ウィキペディア(Wikipedia)でインディゴ・レーキで検索してみてください。
レーキ(不溶化)という表現が見つかります。

Q中和適定についてです

中和適定で適定値に誤差ができる理由を教えてください

Aベストアンサー

 どんな薬品・器具を使い、どんな手順で測定したかを書かないと、回答できない質問ですね。なんとなく実験レポートの考察課題のような……

 まず、試薬の濃度の誤差。試薬に何を使うか質問に書いてありませんが、シュウ酸などは潮解をしないので比較的正確な濃度の液が作れますが、質量測定の誤差・メスフラスコに入れる水の量の誤差などがあり得ます。

 測定の際の各液の体積の測定誤差。
 器具も何を使うか書いてませんが、メスピペットなどではかり取る液の量の誤差や、ビュレットの目盛りの読み取り誤差。
 あと、器具の洗浄関連で、きちんと共洗いをすべきところをしていなかったりすれば、誤差が大きくなります。

 中和点を決定するところの判断。
 指示薬の色の変化を見ますので、測定の個人差が出るでしょう。

 一滴の体積がある程度あること。
 一滴落とすときは中和前で、一滴落としてしまうと中和典雅すぎてしまう、というとき、一滴の体積の範囲の誤差が出ます。

 空気中の二酸化炭素が溶けこむことによって、試薬のpHが変動する誤差。

 実験にかかる時間によっては、水の蒸発によって試薬の濃度が変わることもあるかも知れない。

 思いつくままにあげてみましたが、実験手順によって、どの誤差が大きくなるかは違ってくると思います。

 どんな薬品・器具を使い、どんな手順で測定したかを書かないと、回答できない質問ですね。なんとなく実験レポートの考察課題のような……

 まず、試薬の濃度の誤差。試薬に何を使うか質問に書いてありませんが、シュウ酸などは潮解をしないので比較的正確な濃度の液が作れますが、質量測定の誤差・メスフラスコに入れる水の量の誤差などがあり得ます。

 測定の際の各液の体積の測定誤差。
 器具も何を使うか書いてませんが、メスピペットなどではかり取る液の量の誤差や、ビュレットの目盛りの読み取り...続きを読む

Qコバルト(III)錯体の合成反応式

ある実験で扱ったコバルト(III)錯体の一つである
トリス(オキサラト)酸コバルト(III)カリウム三水和物の合成反応式がわかりません。
合成のために用いた試薬は
シュウ酸カリウム
シュウ酸二水和物
炭酸コバルト
氷酢酸
過酸化水素水
エタノール

であり、途中バーナーによる加熱や、
ブフナーロートによる風乾などを行っています。
質問材料が少なく、難しい質問となってしまい申し訳ありません。
どなたか、ご教授ください。

Aベストアンサー

過去問にありました:

参考URL:http://okwave.jp/qa1082542.html