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あるヨウ素酸カリウム溶液40mlを硫酸で酸性とした後、充分量のヨウ化カリウムを加え、遊離したヨウ素を滴定するのに0.2Nのチオ硫酸ナトリウム溶液が60ml必要であった。

a)ヨウ素酸カリウム溶液のモル濃度はいくらか?

b)ヨウ素酸カリウム溶液の規定度はいくらか?

反応式わかっていますがそこから進みません(><)

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A 回答 (5件)

規定度で行き詰っているようですね。



規定度は滴定を意識した濃度です。中和滴定、酸化・還元滴定です。酸・塩基反応一般や、酸化・還元反応一般に当てはめようとすると混乱してしまって意味を持たなくなる場合があります。現在は規定度は使わないようになりました。
使うときには注意が要ります。場面を限ると便利な単位です。

規定度はこの問題のb)で出てきていますが問題の筋立てがおかしいです。問題を作った人が規定度の意味が分かってないように思います。ここで出てきた濃度決定の標準操作は多分以前は規定度を使って表されていただろうと思います。その規定度をついでに問うてみたというだけのお添えものの問題になっています。

規定度を使う立場であれば問題はb),a)の順番になります。
中和の場合も、酸化・還元の場合も同じです。

規定度は当量(相当量=相等量=equivalent)を使った濃度です。溶液1L中に1当量含まれていれば1規定(1N)です。この当量が使える場面(使うことの出来る反応と出来ない反応があります)でしたら
酸の1当量と塩基の1当量は中和します。
酸化剤の1当量と還元剤の1当量はちょうど反応します。

この問題では
0.2Nのチオ硫酸ナトリウム60mLと与えられていますから
0.2×0.060当量です。これはヨウ素酸カリウムの当量と等しくなります。ヨウ素酸カリウムの濃度をa規定とすると
a×0.040=0.2×0.060、a=0.3Nです。これがb)の答えです。

a)を求めるためにはチオ硫酸ナトリウム1モル=n当量のnを求める必要があります。これは反応によって異なります。
今の場合、チオ硫酸ナトリウムとヨウ素酸カリウムの関係ですから#1のお礼にある2つの式から直接反応に対応する式を求めます。
イオン反応式で書くと
IO3^-+6S2O3^2-+6H^+
→I^-+3S2O6^2-+3H2O
です。
半反応式は
IO3^-+6H^++6e^-→I^-+3H2O
2S2O3^2-→S4O6^2-+2e^-
(S2O3^2-→(1/2)S4O6^2-+e^-)
になります。
放出する電子、または受け入れる電子1モルあたりの酸化剤、還元剤の量が1当量です。IO3^-は電子6つを出しますから1モル=6当量です。S2O3^2-は電子1つを出していますから1モル=1当量です。

a)の答え
KIO3の濃度 0.3N=0.3/6mol/L=0.05mol/L

(1)酸化・還元の半反応式が異なれば当量は異なってきます。酸性条件でのKMnO4と中性、アルカリ性条件でのKMnO4は反応が異なります。当量も異なる事になります。
この問題でも
KIO3+5KI+3H2SO4→3I2+3H2O+3K2SO4
を考えると当量が異なってきます。
初めに当量は混乱する場合があると書いたのはこのことです。
(#1のお礼にある式は
KIO3+6KI+3H2SO4→3I2+KI+3H2O+3K2SO4
です。これは
IO3^-+6H^++6e^-→I^-+3H2O
2I^-→I2+2e^-
になるということを主張したいという式です。KIO31モルは6当量であるということが成り立っているという主張です。でもこういう問題を考える時には反応機構の本当のところまでは分からないのですから辻褄合わせでしかありません。私がa)を解いた時にはKIが間に入っているのにもかかわらず直接反応を仮定して考えています。これも形式的ですね。)

(2)酸・塩基の中和反応の場合は放出するH+が1モル、またはOH-が1モルに対応する量が1当量です。
1当量の酸と1当量の塩基は中和します。
1当量の塩酸と1当量の硫酸は同じ働きです。塩酸と硫酸が合わせて1当量あれば水酸化ナトリウムは1当量で中和します。合わせて1モルある場合は水酸化ナトリウムの量が決まりません。

NaOHと二価の酸の反応では
2NaOH+H2A→Na2A+2H2O
を想定して当量を考えています。
NaOH+H2A→NaHA+H2O
の反応を考えるのであれば初めの当量の値を使うことは出来ません。
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この回答へのお礼

長い文章ありがとうございます。 
もともとはb→aの順番だったのですが自分がだすときヨウ素酸カリウム溶液のモル濃度から考えていたのでこの順できいてみました。
自分は
0.2×0.06=0.012
チオ硫酸ナトリウムは分子量158で1当量あたり79g
0.012×79=0.948=0.006mol
よってヨウ素酸カリウムは0.001molで40mlだから
0.025mol/L


規定度はヨウ素酸カリウムは分子量214で1当量あたり214g
よって0.001×214÷214=0.001(当量) 
よって0.025N

とやってしまいました。

教えていただいたものは理解できましたが自分な何がいけなかったかできたらおしえてください。

お礼日時:2008/07/24 22:51

>教えていただいたものは理解できましたが自分な何がいけなかったかできたらおしえてください。



チオ硫酸ナトリウム1モルは1当量です。
ヨウ素酸カリウム1モルは6当量です。
規定度の意味が分からないのになぜチオ硫酸ナトリウム1当量の質量を79gとしたのですか。これは1モル=2当量ということになります。
ヨウ素酸カリウム1当量の質量を214gとしたのですか。これは1モル=1当量ということです。
イオンになった時の価数を手がかりにしたのではないですか。

当量についての説明は検索すれば見つかるはずです。
計算をする前に調べてみなかったのですか。

もう一度私の書いた当量の説明を読んでください。

おまけ
チオ硫酸ナトリウム、ヨウ素酸カリウムは分子ではありません。食塩と同じイオン結合性物質です。分子量という言葉を使うことは出来ません。
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0.2×60=x×40×6


だから、0.05
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この回答へのお礼

0.2わどっからでてきたんですか??(><)
規定度=mol/lってことですか??

お礼日時:2008/07/23 21:19

ヨウ素酸カリウム 1モルよりヨウ素3モル


その1モルがチオ硫酸2モルを消費するのですから、

1モルより6モルでしょう。

だから、チオ硫酸1モルに対応するヨウ素酸カリウムは1/6モル。

0.1mol/Lチオ硫酸1mLは0.0035670gのヨウ素酸カリウムになりますね。
だから、後は計算で。
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この回答へのお礼

0.025mol/Lとなるわけですね??

お礼日時:2008/07/23 13:54

課題のようなので、


では、反応式を示してください。
その式より説明しましょう。
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この回答へのお礼

KIO3+6KI+3H2SO4→3I2+KI+3H2O+3K2SO4

2Na2S2O3+I2→2NaI+Na2S4O6

です。おねがいします。

お礼日時:2008/07/23 12:15

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規定度とは1000ml中のグラム当量数であることがわかったので、自分なりに計算をしてみたのですが、答えと異なった数値が出てしまいます。
答えの数値は0,1Nだそうです。計算方法をぜひ教えていただけたら嬉しいです

Aベストアンサー

規定度という濃度は、"どの物質"を"どのような種類"の物質として考えるかによって決めるもので、1つの溶液でも、その見方によって、複数の規定度となります。このように、紛らわしいので、余り使わなくなってきている濃度と聞きます。

今の場合、"ヨウ素I2"に着目したのだと思います。
0.625[g]=0.625/254
=0.00246[mol]
ですから、I2を対象としてみたときの本溶液(出来上がった溶液の体積が5+45=50[mL]だとして)の体積モル濃度は
0.00246/0.050=0.0492[mol/L]
です。
このヨウ素I2を"酸化剤"としてみると、
I2+2e→2I-
を想定して、1[mol]のI2は、2[mol]の電子を吸収できますから、0.0492[mol]のI2は、
0.0492・2=0.0984=0.10[mol]の電子を吸収できます。
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以上から、本溶液は、酸化剤としてのI2の作用を想定して、0.10[N]だと考えて良いでしょう。

規定度という濃度は、"どの物質"を"どのような種類"の物質として考えるかによって決めるもので、1つの溶液でも、その見方によって、複数の規定度となります。このように、紛らわしいので、余り使わなくなってきている濃度と聞きます。

今の場合、"ヨウ素I2"に着目したのだと思います。
0.625[g]=0.625/254
=0.00246[mol]
ですから、I2を対象としてみたときの本溶液(出来上がった溶液の体積が5+45=50[mL]だとして)の体積モル濃度は
0.00246/0.050=0.0492[mol/L]
です。
このヨウ素I2を"酸化剤"としてみると、
I2...続きを読む

Qチオ硫酸ナトリウムの規定度とモル濃度

今、手元に「N/50チオ硫酸ナトリウム溶液」という試薬があるのですが、これは1/50規定つまり0.02Nですよね?

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当量について少し考えがこんがらがったのですが、

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少し考えがごちゃごちゃしていて意味不明なことを書いていると思いますが、どうか「当量」「グラム当量(数)」についてくわしく教えていただければと思います。

Aベストアンサー

当量という単位はある意味で便利な単位ですがあいまいさもあります。
現在はあまり使わなくなっています。
物質量の単位、モルと似た単位ですが場面ごとに1当量の意味が異なります。場面を限定しないと混乱する可能性があります。

当量が現在使われなくなっていますので使い方が整理されていません。昔の使い方が残ったままです。
グラム当量という表現は混乱の元ですね。今となっては辞典を引いても当量の意味しか載っていません。「グラム当量」の説明は見つかりません。

>当量=分子量/n であり、単位は(g/eq)
このeqがグラム当量数を表していて、eq=g/当量・・・(1)

当量equivalentというのは相当量ということです。モルと同じような物質の量です。物質のまとまりです。質量でも個数でもありません。

「1モルの質量は?」と訊かれれば「~g」と答えます。「1モルの個数は?」と訊かれれば「~個」と答えます。1モルの単位は「g」でも「個」でもありません。あるまとまりを1モルと言うのです。当量も同じです。「1当量の質量は?」と訊かれれば「~g」と答えます。

「当量=分子量/n」ではありません。いくつも混乱があります。
「1当量の質量=1モルの質量/n」です。
質量をgで表す時、1モルの質量は分子量と同じ数値になります。でも「分子量≠1モルの質量」です。異なる量ですから「=」ではありません。(これは現在も混乱して使われているものです。当量に関しての混乱には昔の混乱と現在まで残っている混乱が重なっています。)

「eq」は当量の単位です。物質量を「mol」で表すのと同じです。
1mol,2mol,・・・というのと同じように1eq,2eq、・・・と言えばいいはずです。1モル、2モル、・・・に対しては1当量、2当量、・・・です。
ところが1当量の意味で1グラム当量と「グラム」をつけて呼ぶので混乱します。(「1グラム当量の質量は~g」という表現を使っていた記憶があります。昔は1グラム原子とか1グラム分子とかいう表現もありました。モルに一本化されて使わなくなったと思います。)

まとめます。

「1グラム当量」と「1当量」は同じものです。
(この「1グラム当量」が「1グラム当量の質量」と混同して使われているのです。「グラム」が付いているので質量を表しているのではと考えたくなるというのが混乱の元です。)

「グラム当量数」と「当量数」とは同じものです。
(「モル数」という表現に対応します。でもこの「モル数」という呼び方自体、「?」が付くものです。「モル数はいくら?」ではなくて「物質量は~モル?」です。「長さは~m?」と訊く代わりに「m数は?」と訊いているのと同じ使い方ですから「?」がつきます。)

>酸塩基反応での1グラム当量とはH+1モルをだすか、またはこれと反応するのに要する物質をグラム単位で表した重量のことである。

上に書いたことで言うとこれには混乱があります。
「酸塩基反応での1グラム当量とはH+1モルをだすか、またはこれと反応するのに要する物質の量である。」
と書き直す必要があります。
このことから「塩酸1モルは1グラム当量」、「硫酸1モルは2グラム当量」という表現がでてきます。質量(重量)は関係ありません。

昔使った記憶で書いています。
間違っているかもしれません。

当量という単位はある意味で便利な単位ですがあいまいさもあります。
現在はあまり使わなくなっています。
物質量の単位、モルと似た単位ですが場面ごとに1当量の意味が異なります。場面を限定しないと混乱する可能性があります。

当量が現在使われなくなっていますので使い方が整理されていません。昔の使い方が残ったままです。
グラム当量という表現は混乱の元ですね。今となっては辞典を引いても当量の意味しか載っていません。「グラム当量」の説明は見つかりません。

>当量=分子量/n であり、...続きを読む

Qヨウ素価分析・チオ硫酸ナトリウムのファクターの求め方

ヨウ素価に使用するチオ硫酸ナトリウム(ハイポ)のファクターの測定、算出方法の原理がわかりません。

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(2)(1)を25mlをフラスコにとり、KI 2g、17%硫酸5mlを加え5分放置
(3)(2)を0.1Nハイポ溶液で滴定(デンプンを指示薬)
(4)同時に空試験を行い、ファクターを算出する

計算方法:ファクター={KIO3秤量値(g)×25ml×6×1000ml}/{KIO3希釈量(ml)×KIO3分子量(214)×(滴定量ml-BL滴定量ml)×0.1}

化学がとても苦手です。
大変申し訳ありませんが、どなたか回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

話を分かり易くするためにとりあえず空試験を無視して「BL滴定量」を0とします。

fをファクタとしてハイポ水溶液の濃度を[Na2S2O3]=0.1f(M)とします。

KIO3 + 5KI + 3H2SO4 → 3I2 + 3H2O + 3K2SO4
I2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI

2つの反応式から1molのKIO3に対して、3*2=6molのNa2S2O3が反応します。すると、

{KIO3の質量(g)/分子量}*{取り出した量(ml)/希釈量(ml)}*6
=(反応するNa2S2O3の物質量)=0.1f*{滴定量(ml)/1000(ml)}
が成り立つから、fについてまとめてみましょう。

理解できたら空試験を考慮した場合を考えます。
これはKIO3により生じたものではないI2を考慮する為に行うと考えてくらさい。

QN(ノルマル?)とM(モル)の違い

タイトルどおりの質問です。
この二つが明らかに違うものだとは分かるのですが、(大学の)授業でNがいきなり出てきたことによって、NとMの違いが頭の中でごっちゃになってしまいました。

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グラム当量という意味も含めて教えてください、お願いします。

Aベストアンサー

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さて、「規定度N」と「モル濃度M」は化学の基本ですから、下記のURLでしっかりと、その定義を覚えて下さい。


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Q本試験と空試験

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 一方、普通の滴定では、試料を加えたものを「本試験」(と言う言い方は、自分には馴染みが無いのですが)と言い、この場合の「空試験」の意義がaitatataさんには解からないのでしょうか。
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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?
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参考:少し前の質問
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=857044

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