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中性・塩基性条件での過マンガン酸カリウムと硫酸鉄(II)の化学反応式を半反応式から考えていたのですが,右辺に置いて,二酸化マンガンができるとすると,硫酸鉄(III)の硫酸イオンの数が合いませんでした.それともFe(OH)SO4という物質ができるのでしょうか.

正しい化学反応式の書き方を教えてください.

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A 回答 (2件)

現実には#1のお答え通りなのですが、架空の完全溶解系を考えても、Fe(OH)SO4を考える必要はありません。


そもそも、水溶液中にあるイオンを「イオン性物質」と考えるのは不自然です。
KMnO4 + 3e^- → K^+ + MnO2 + 2O^2-
ですから、対応する硫酸鉄の方は
FeSO4 → Fe^3+ + SO4^2- + e^-
合わせると
KMnO4 + 3FeSO4 → 3Fe^3+ + 3SO4^2- + K^+ + MnO2 + 2O^2-
これはこのままで構いません。
O^2-を2OH^-に換えたければそれでも構いません、そのほうが落ち着きは良いでしょう。
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そもそも塩基性条件では Fe2+ は水酸化物になって沈殿してしまうので,反応自体がわけがわからなくなりますが?中性でもあぶないかもしれない.


また,Fe3+ が生成すると,これは強酸性でないと,水酸化物系の沈殿を生成します.
ということで,そもそも考える意味のない反応系にしか思えませんが.
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Q過マンガン酸カリウムと硫酸鉄(II)の反応・・・

MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O
Fe2+ → Fe3+ + e-

この二つの半反応式で、電子を消去して化学反応式を出そうと思ったのですが、答えが
2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O
に、どうやってもならないのですが、どうすればいいのでしょう?

Aベストアンサー

この問題で難しいのはH2SO4の量です。つまり、酸化還元とは関係のないところ、すなわち、半反応式とは関係のないところで考える必要があります。

反応式を書く上で、この反応を硫酸酸性にする意味は、KMnO4に含まれているK+をK2SO4にすることと、最終的に生じるMn2+をMnSO4にすることと、Fe2+がFe3+になることによって不足するSO4^2-を補うことです。

したがって、半反応式を完成させた後に、KMnO4とFeSO4に由来する K+やSO4^2-を式に組み込み、足りない分のSO4^2-をH2SO4として「適当に」補えば良いことになります。その数が「8」になるということです。
そのH2SO4のH+は水になり、SO4^2-はMnSO4、K2SO4あるいはFe2(SO4)3の不足分として使われます。

Q硫酸化鉄(II)と過マンガン酸カリウム水溶液の反応式

酸化還元反応の硫酸化鉄と過マンガン酸カリウムの化学反応式がよくわかりません。イオン反応式は作れるのですが反応式を完成させるうえで反応後の物質がわからないので教えてください。

Aベストアンサー

#1です。

>MnO4(-)+8H(+)+5Fe(2+)→Mn(2+)+4H2O+5Fe(3+) です(あってますか)
あと、硫酸酸性の条件です。

反応材料は硫酸鉄FeSO4、過マンガン酸カリウムKMnO4、硫酸H2SO4です。

イオン反応式には存在しても変化しないイオンは現れません。反応式の左辺にあるイオンの相手がそれです。

MnO4ーの相手の K+
8H+の相手の 4SO42-
5Fe2+の相手の 5SO42-
これだけを両辺に足してみて下さい。

右辺には正の金属イオン、負の硫酸イオンが存在します。正と負を組み合わせると化合物が見えてきます。

右辺に来る-イオンの電荷が偶数ですのでK+と5Fe3+の奇数とうまく合いません。全体を2倍しておきます。

左辺だけ書いておきますから右辺を作ってみて下さい。

2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4

QKMnO4とFeSO4の中性条件下での酸化還元反応について

先日過マンガン酸カリウムと硫酸鉄(II)の中性条件下での反応実験を行いました。
上記の試薬を混ぜ合わせると薄い褐色になりました。
その後そのまま放置していたら、いつの間にか不透明なオレンジ(ちょうど濃いオレンジジュースのような)になりました。

中性条件と濁りから、過マンガン酸イオンが酸化マンガン(IV)になったと思い、鉄と合わせてイオン反応式を書くと
MnO^4- + 2H2O + 3Fe^2+ → MnO2 + 4OH^- + 3Fe^3+
だと思うのですが、
残りK^+とSO4^2-をどう加えればよいのかわかりません。

レポート提出間近で困っています。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

これは少々ややこしいですね。
次のような考え方ではいかがでしょうか。
KMnO4 + 2H2O + 3FeSO4 →
 MnO2 + KOH + Fe2(SO4)3 + Fe(OH)3

生じた4個のOH-をどのように処理するかがポイントでしょうね。
MnO2の黒色の沈殿がみられたのかどうか少々不安ですが、Fe(OH)3は褐色で、「濃いオレンジジュース」という記述と一致します。

Q塩酸とアンモニアの混合液のpH

1Mのアンモニア溶液50mlと1Mの塩酸10mlの混合液のpHを求める問題です。
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log2=0.301、log3=0.477。
解答が無い問題なので近似をして求めた自分の答えに自信がありません。
どなたか解いていただけないでしょうか?
自分で出した答えは7.408です。

Aベストアンサー

混合前は,   NH3 → 50/1000 mol , HCl → 10/1000 mol
混合により   NH3と HCl が等モル反応して, NH4Cl が生成するので,  
混合後は    NH3 → 40/1000 mol 残り , NH4Cl → 10/1000 mol 生成 (体積は 50+10=60mL,これは不要)
                                                  
よって,物質量比は    NH3  : NH4Cl   = 4 : 1
よって,濃度比も     [NH3] : [NH4^+] ≒ 4 : 1
       
K b = [NH4^+] [OH^-] /[NH3] において,比  [NH4^+] /[NH3] 部分は4であるから,これをkbの式に代入して

[OH^-] = 4×K b  
→ 水のイオン積から,[H^+] = 10^-14 /(4×K b )=10^-14 × 2^-2 × K b^-1


→  pH = ー log [ 10^-14× 2^-2×K b^-1)  ] 
       = 14 + 2log2 + logkb 
       = 14 + 2×0.301 -(-logkb)
       = 14 + 0.602 -(pKb)
       = 14 + 0.602 -4.75  =9.852 ではないでしょうか。

混合前は,   NH3 → 50/1000 mol , HCl → 10/1000 mol
混合により   NH3と HCl が等モル反応して, NH4Cl が生成するので,  
混合後は    NH3 → 40/1000 mol 残り , NH4Cl → 10/1000 mol 生成 (体積は 50+10=60mL,これは不要)
                                                  
よって,物質量比は    NH3  : NH4Cl   = 4 : 1
よって,濃度比も     [NH3] : [NH4^+] ≒ 4 : 1
  ...続きを読む

Qマンガンイオン(2)の色について(大学受験)

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。
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そのときのマンガンイオンの色について質問です。

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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ベストアンサー

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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酢酸の平衡定数(電離定数)を調べているのですが、手元の資料には25℃のときのものしか書かれていません。

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Aベストアンサー

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Qヨウ素とヨウ化カリウム水溶液

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Aベストアンサー

まず初めに、ヨウ化カリウムを水に溶かすと、K+(カリウムイオン)と、I-(ヨウ化物イオン)に電離します。
  化学式であらわすと、KI⇔K+ + I- となります。
ここにヨウ素を入れると、ヨウ化物イオンと反応して、I3-(三ヨウ化物イオン)となって溶けます。
  化学式であらわすと、I2 + I- ⇔I3-
となります。
 このような仕組みでヨウ素は溶けています。

参考URL
 ・wikipedia ヨウ素 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A8%E3%82%A6%E7%B4%A0
 ・wikipedia 三ヨウ化物 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%89%E3%83%A8%E3%82%A6%E5%8C%96%E7%89%A9
 ・wikipedia ヨウ化カリウム http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A8%E3%82%A6%E5%8C%96%E3%82%AB%E3%83%AA%E3%82%A6%E3%83%A0        

まず初めに、ヨウ化カリウムを水に溶かすと、K+(カリウムイオン)と、I-(ヨウ化物イオン)に電離します。
  化学式であらわすと、KI⇔K+ + I- となります。
ここにヨウ素を入れると、ヨウ化物イオンと反応して、I3-(三ヨウ化物イオン)となって溶けます。
  化学式であらわすと、I2 + I- ⇔I3-
となります。
 このような仕組みでヨウ素は溶けています。

参考URL
 ・wikipedia ヨウ素 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A8%E3%82%A6%E7%B4%A0
 ・wikipedia 三ヨウ化物 http://ja.wiki...続きを読む

Q塩(えん)の水溶液のpHについて教えてください。

こんにちは

塩(えん)の水溶液のpHについて教えてくれませんか

考えても、教科書見てもよくわからないので

できればわかりやすくお願いします

Aベストアンサー

塩のpH計算はかなり難解です。
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電離定数から計算できないこともないのですが、実際は資料集から調べた方が早いです。

塩の液性(酸性・中性・塩基性)ならば比較的簡単にわかります。
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(3)NH4Cl、Mg(NO3)2のような強酸と弱塩基の塩は酸性です。

Q規定とモル濃度について

ある国家試験を受けるに際し、高校程度の化学を学習する必要が生じ、学習を進めているのですが、規定という考え方がわかりません。たとえば、0.1Nの酢酸水溶液をモル濃度にすると、0.1mol/lの酢酸水溶液である、と考えてよいのでしょうか? また、この場合、電離度が、0.1%となら、水素イオン指数=4 で正解なのでしょうか? よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

規定度はもう知らなくてもいいはずのことなのですが,現場では生き残っていますので,知らんぷりというわけにもいかないところが厄介です.

規定度を使うべきではないというのは,価数がわかれば計算できることだから,という問題ではありません.
酸塩基だけでなく,いろんな場面で規定度は使われ,その場面によっては同じ溶液が違う規定度になる可能性を持っていることが問題なのです.

現在でも規定度が常用されるのは,酸塩基と酸化還元です.
たとえば,酢酸の1mol/L溶液は,酸としては1規定 (1N) として扱えます.
しかし,酸化還元反応ではどうか.
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酸化還元反応では,反応条件とか,具体的にどういう相手と反応させるかという観点での情報がないと,濃度が決まっても規定度が決めようがないということがおこるのです.
一方,過マンガン酸カリウム水溶液自体は,酸や塩基としてはふつうは使いませんから,酸塩基としての規定度は意味がありません.
というわけで,規定度は便利な面はあるにしても,厄介な面もあるのです.

一方,モル濃度はそういうこととは無関係に,かっちりと決まる量です.

なお,規定度の本質は,酸塩基の場合,反応する水素イオン数を見ることです.これをベースに数えたモル濃度が規定度です.酢酸は1分子が1個の水素イオンを供給できるので,モル濃度と規定度が一致します.硫酸は1分子が2個の水素イオンを供給するので1mol/L=2Nです.
ここで供給するというのは,水に溶かしたときにそれだけの量が出てくるという意味ではありません.延期と反応させていったときに,そこまでは供給できるという意味です.
一方,酸化還元の規定度は,やりとりされる電子数をベースにして数えます.

規定度はもう知らなくてもいいはずのことなのですが,現場では生き残っていますので,知らんぷりというわけにもいかないところが厄介です.

規定度を使うべきではないというのは,価数がわかれば計算できることだから,という問題ではありません.
酸塩基だけでなく,いろんな場面で規定度は使われ,その場面によっては同じ溶液が違う規定度になる可能性を持っていることが問題なのです.

現在でも規定度が常用されるのは,酸塩基と酸化還元です.
たとえば,酢酸の1mol/L溶液は,酸としては1規定 (1N) として扱...続きを読む

Q平均分子量

平均分子量についてイマイチわかりません。高校生レベルで教えてください。

Aベストアンサー

>以下の内容は.高等学校で教えているのでしょうか。
>モル凝固点降下.モル沸点上昇.(気体の)分圧.浸透圧
これは高校化学で教えています。

みなさんの言うとおり、分子量×割合(分圧)で計算します。
平均分子量は見かけの分子量をあらわすので、その名のとおり、平均値です。
空気の場合は、窒素(分子量28)が78%、酸素(分子量32)が22%とするとこのとおり。
28×0.78 + 32×0.22 = 28.88(平均分子量)


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