No.3
- 回答日時:
0.2×60=x×40×6
だから、0.05
No.4ベストアンサー
- 回答日時:
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。
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。
No.5
- 回答日時:
>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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