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 シュウ酸水溶液に過マンガン酸カリウム水溶液を加え温める反応について質問です。
 ここで過マンガン酸カリウム水溶液は硫酸酸性でないければならないということですが、
 
 (1)硫酸酸性とはなんですか?
 (2)なぜ「硫酸酸性」でないとダメなんですか?

 ご指導よろしくお願いします。

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A 回答 (2件)

(1) 「硫酸で酸性にした」という意味です。

簡単。

(2)この反応ではシュウ酸と過マンガン酸カリウムの反応量の比が大事です。酸性にするのはこの反応にH^+が必要だから。
ただ、酸性にするのに酸なら何でも良いのでしょうか。
シュウ酸と過マンガン酸カリウムが反応するところに酸自身が割り込んで反応してしまう(=酸がシュウ酸を酸化したり、過マンガン酸カリウムに酸化されたり)するとこまります。
ということでどちらの働きもない硫酸が用いられます。
塩酸や硝酸ではどうなるでしょうか、お考えください。
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硫酸酸性とは、読んで字のごとく


硫酸により液性を酸性にしたものを言います。

なぜ硫酸である必要があるか
シュウ酸と過マンガン酸カリが定量的に
反応するために必要だからです。

課題のようなので、反応式を自分で考えてみてください。
理由がわかると思います。
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Qシュウ酸と水の混合物の色

シュウ酸と水の混合物の色はどうなるのでしょうか?

(1)シュウ酸は水中で電離しますよね?

(2)だからシュウ酸イオンの色を考えればいいと思うのですが
調べてもシュウ酸イオンの色が分かりません

教えてください。

Aベストアンサー

C,H,Oの化合物で有色なものもたくさんありますけど、シュウ酸の水溶液は無色です。
ただし、それをもってシュウ酸イオンが無色といえあるかどうかは少々疑問です。
それと、シュウ酸はさほど強い酸であありませんので電離は不完全です。

Q二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式

タイトルのとおりなのですが、二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式が
どういうふうになるのかおしえてほしいのです。
硫化水素 H2S→2H+ + S + 2e-
二酸化硫黄 SO2 + 4H+ + 4e- → S + 2H2O
ということまではたぶんあっているとおもうのですが・・・
このあとどうやっていけば酸化還元反応式ができあがるのかが。。。
教えて下さい

Aベストアンサー

そこまでわかっているのなら、後は
e-が消えるように2つの式を足し合わせるだけです。
最初の式を2倍して、2番目の式と足せば、
2H2S + SO2 + 4H+ + 4e- → 4H+ + 2S + 4e- + S + 2H2O
両辺から同じものを消して
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
となります。

Qシュウ酸ナトリウムと過マンガン酸カリウムの反応

【問題】純粋なシュウ酸ナトリウムを三角フラスコにはかりとり、精製水に溶かした。
ここに硫酸を加えて80℃に加熱し、あらかじめビュレットに入れておいた過マンガン酸カリウム水溶液を滴下した。

このとき、シュウ酸はどういう状態なのですか?
シュウ酸ナトリウムは、精製水に溶かした時点で即ほとんどが電離して、シュウ酸イオンの状態になると思いました。そして少しずつシュウ酸(COOH)2として過マンガン酸カリウムと酸化還元反応を起こすものと思いました。

しかし、解答では、シュウ酸ナトリウム(COONa)2と過マンガン酸カリウムの反応式になっています。
なぜでしょうか?

Aベストアンサー

No.2のご回答にありますように、本質としては、シュウ酸ナトリウムが反応したと書いても、シュウ酸が反応したと書いても正しいと思います。

すなわち

(1)シュウ酸ナトリウムに硫酸を加えるとシュウ酸と硫酸(水素)ナトリウム?になった。
(2)硫酸酸性で、シュウ酸に過マンガン酸カリウムを加えると、シュウ酸が酸化されて二酸化炭素等になり、過マンガン酸カリウムは硫酸マンガンになった。

の2つの反応の内の(2)のみを表すか、両方をまとめて表すかといった違いです。

ただ、強いて言うならば、始めに加えたのがシュウ酸ナトリウムである以上、シュウ酸ナトリウムを出発物質とした、すなわち(1)(2)をまとめた書き方をする方が好ましいと思います。

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

Qシュウ酸と過マンガン酸カリウムの酸化還元滴定

この操作で滴定をするとき、滴定の初めのほうでは滴下した過マンガン酸カリウムの色の戻りが遅いのはなぜなのでしょうか?
いろいろなサイトをまわったところ
「Mnイオンが触媒となり反応が速やかになる」ということはわかったのですが、いまいちピンときません。
もう少し具体的に教えていただけないでしょうか?

Aベストアンサー

Mn2+がない状態では反応が遅い為に、加熱しなければ進まないというのが普通の説明のようです。つまり、滴定をはじめた当初は、MnO4-ばかりで、Mn2+(あるいはMnSO4)は生じていない為に、反応が遅く、加熱しなければ反応が進むのに長い時間が必要であるということです。

ひとたび、Mn2+が生じれば、それが触媒となり反応がすみやかに進むようになるということです。
ただ、Mn2+がどのように触媒作用を示すかということについてはあまり書かれていないようです。想像ですが、Mnはいろいろな酸化数をとるので、ひとたび生じたMn2+がMnO4-によって再酸化されたりすることによって、電子の移動が(すなわちMnO4-による酸化が)すみやかに起こるようになるということだと思います。

Q酸化還元反応の色の変化を知りたいです。

酸化還元反応の色の変化を知りたいです。
化学の宿題で、

酸化剤として
塩素、過マンガン酸カリウム、二クロム酸カリウム、希硝酸、濃硝酸、熱濃硝酸、過酸化水素、二酸化硫黄。
還元剤として
ナトリウムなど、鉄(II)イオン、ヨウ化物イオン、シュウ酸、スズ(II)イオン、硫化水素、過酸化水素、二酸化硫黄。

の変化前→変化後の色を答えなければならないのですが、
色については授業でほとんどやっていないし、教科書や資料集にもすべては載っていなかったので、質問しました。
答えか、調べ方を教えてください。

また、こういった色の変化は覚えるべきなのでしょうか?

Aベストアンサー

#1に書かれている物質、またはイオンはすべて教科書に載っています。
書かれていることをうのみにしないで自分で調べてみてください。
1つずつwikiで調べてもいいです。

>あと、熱濃硫酸→真っ黒け

これは何ですか。
濃硫酸も、熱濃硫酸も無色です。
熱濃硫酸を銅と反応させても黒くはなりません。
無水の硫酸銅ができますので薄く汚れたような感じの白い沈澱が出ます。
砂糖に濃硫酸をかたのとごっちゃになっているのではありませんか。

>硝酸→窒素酸化物の褐色
高校で出てくる反応は2つあります。
濃硝酸と銅の反応ではNO2が発生します。この気体は褐色です。
少し薄めた硝酸と銅の反応では無色の気体NOが出ます。窒素酸化物がすべて褐色であるのではありません。(教科書では希硝酸と書かれています。濃硝酸を5倍ぐらいに薄めるとこの反応になります)

>Fe^3 赤さび色
というのはFe(OH)3のような化合物の色です。
高等学校でもよくでてくるFeCl3は水に割合とよく溶けます。
溶かす前はオレンジ色ですが水溶液はオレンジが薄くなって黄色っぽくなります。
水酸化鉄のコロイドの実験では黄色い水溶液を熱水の中に入れてかき混ぜると透明な赤褐色の溶液になるというのが出てきます。水酸化鉄の細かい固体の粒ができて分散しているという説明が付いているはずです。

>塩素水が黄色

塩素に色が付いているというのは、大量の塩素を扱っている人の認識です。試験管やフラスコに入っている塩素ガスであればうっすらと色が付いているというレベルです。試験管に入ったNO2の色のように濃いものではありません。水にとかしたものは無色です。
色のついた塩素水を作ろうとすればかなりの濃度がなければ駄目でしょう。
二酸化漫画と塩酸で、またはさらしこと塩酸で発生させた塩素を水にぼこぼこと通じて作った塩素水のレベルであれば色は付いていません。

色の変化というのは反応が起こったということの重要な手掛かりです。反応によって何ができたかの反段にもなります。

試験管を見ても反応式が見えるわけではありません。
なにができているかを見極めて反応式を作ることができるのです。

CuとHNO3の反応では色のついた気体が発生する場合と無色の気体が発生する場合があります。
色は反応が異なるという判断の重要な手掛かりになっています。  

#1に書かれている物質、またはイオンはすべて教科書に載っています。
書かれていることをうのみにしないで自分で調べてみてください。
1つずつwikiで調べてもいいです。

>あと、熱濃硫酸→真っ黒け

これは何ですか。
濃硫酸も、熱濃硫酸も無色です。
熱濃硫酸を銅と反応させても黒くはなりません。
無水の硫酸銅ができますので薄く汚れたような感じの白い沈澱が出ます。
砂糖に濃硫酸をかたのとごっちゃになっているのではありませんか。

>硝酸→窒素酸化物の褐色
高校で出てくる反応は2つあります。
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Q元素と原子の違いを教えてください

元素と原子の違いをわかりやすく教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

難しい話は、抜きにして説明します。“原子”とは、構造上の説明に使われ、例えば原子番号、性質、原子質量などを説明する際に使われます。それに対して“元素”というのは、説明した“原子”が単純で明確にどう表記出来るのか??とした時に、考えるのです。ですから、“元素”というのは、単に名前と記号なのです。もう一つ+αで説明すると、“分子”とは、“原子”が結合したもので、これには、化学的な性質を伴います。ですから、分子は、何から出来ている??と問うた時に、“原子”から出来ていると説明出来るのです。長くなりましたが、化学的or物理的な性質が絡むものを“原子”、“分子”とし、“元素”とは、単純に記号や名前で表記する際に使われます。

Qシュウ酸と熱濃硫酸の反応

タイトルの反応ですが、シュウ酸は還元剤、熱濃硫酸は酸化剤なので、酸化還元反応が起こると思いました。
よって、予想では二酸化炭素と二酸化硫黄と水が生成すると思いましたが・・・

実際にはシュウ酸が分解して二酸化炭素と一酸化炭素と水が得られるそうです。
これは、濃硫酸の脱水反応によるものだと思います。

なぜ、酸化還元反応が起こらないのでしょうか?
それとも、二酸化炭素が発生することから、酸化還元反応の一種なのでしょうか?

Aベストアンサー

酸化還元反応が起こるかどうかは、酸化剤と還元剤の酸化還元電位を比べると分ります。シュウ酸の酸化電位は出ていると思いますが、硫酸の還元電位はなかなか見かけないですが、硫酸の還元電位の方がシュウ酸の酸化電位よりも大きくないと酸化還元反応は起こりません。おそらく硫酸の還元電位がとても小さく、酸化剤としては非常に弱いためではないでしょうか。

あと、二酸化炭素と一酸化炭素と水が得られるのはご指摘のように、脱水反応ですね。このほか、シュウ酸を加熱分解したときも同じ反応が起こり、二酸化炭素と一酸化炭素と水が得られます。

Qアルキル基って・・?

 アルキル基って一体どういうものなんですか?授業を寝まくってたせいで、教科書とか読んでもさっぱりです。教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

下で答えましたNi-MHです。
付け加えです。

Rであらわすとかいた下の図の右に、 R と書きましたが
正確には -R です。
ごめんなさい。

Cが1個 と Hが3個で、メチル基
Cが2個 と Hが5個で、エチル基

Cが3個 と Hが7個で、プロピル基(←自信なし)

これらは全部アルキル基であるといえます。(まだまだ、ありますが…)

Q過マンガン酸カリウムについて

酸化還元法で過マンガン酸カリウム溶液のファクターの測定をしているのですが、
教科書の注意のところで、
「過マンガン酸カリウム溶液は、一分間に10~15ml以上早く加えてはならない」
とありました。なぜなんでしょうか?
また、この実験で私たちの班は、滴定で、いくら過マンガン酸カリウム溶液を加えても微紅色になりませんでした。ずっと、無色のままなんです。
なぜならなかったのか、どなたか、わかる方がいれば教えてください。

Aベストアンサー

>酸化還元法で過マンガン酸カリウム溶液のファクターの測定をしているのですが

一次標準試薬はシュウ酸ナトリウムでしょうか?
そのとき主反応の反応式は次の様になります。

5Na2C2O4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 -> 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 10CO2 + 8H2O

>過マンガン酸カリウム溶液は、一分間に10~15ml以上早く加えてはならない

上記の主反応は反応速度が小さいので通常は60℃以上に加温して滴定しますが、
それでも滴下に反応が追随できないことがあるので慎重な操作が要求されます。

>いくら過マンガン酸カリウム溶液を加えても微紅色になりませんでした

滴定温度が高過ぎると過マンガン酸カリウムが分解されます。
この副反応の反応式は次の様になります。

3MnSO4 + KMnO4 + 2H2O -> K2SO4 + 2H2SO4 + 5MnO2
2MnO2 + H2SO4 -> 2MnSO4 + 2H2O + O2

気を付けましょう。


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