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鉄のシュウ酸錯体を水で希釈し,光を照射した時の反応を教えてください。

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A 回答 (3件)

シュウ酸の第二鉄錯体についてでしょうか?


代表的なのはシュウ酸第二鉄カリウム(トリスオキサラト鉄(III)酸カリウム)でしょうか。

この錯体は、光照射によって光還元反応を起こします。
その結果、シュウ酸鉄(II)が発生します。
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お呼びがかかるってうれしいですね。


そこできれいに答えられればいいのですが・・・

以前銀(I)のシュウ酸錯体を扱ったときも、遮光条件でした。
おそらくrei00さんが書かれているとおり、金属イオンにより
シュウ酸イオンが酸化されているのだと思いますが・・・

ただし、シュウ酸の単体そのものが光で分解されて蟻酸などを生じる
反応もあるようです。

反応後の状況(色、水への溶解性)が分かればもう少し
特定できるかもしれません。

ちなみに、鉄のシュウ酸錯体の化学式が分かるとありがたい(?かも)
です。

お役に立てず申し訳ありません。
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お書きの反応は「鉄のシュウ酸錯体」と「光」だけでしょうか。

他には何も入っていませんか。

反応自体は,光の作用による,鉄のシュウ酸での還元反応だと思います。つまり,次の反応です。

 Fe3+ + e- → Fe2+
 (COOH)2 → 2CO2↑ + 2H+ + 2e-

つまり,全体としては

 2Fe3+ + (COOH)2 → 2Fe2+ + 2CO2↑ + 2H+

ですが,実際にこれだけで起こるのかどうかは良く分かりません。

実際,参考 URL のペ-ジでは,ヘキサシアノ鉄(III)酸カリウムと混合して初めて光に敏感なヘキサシアノ鉄(III)酸鉄(III)が生成する様に書かれています。

錯体にドップリ浸かっている専門家の inorganicchemist さん,いかがでしょうか。

参考URL:http://www3.justnet.ne.jp/~konan/waku/c-1411.htm, http://www.bunseki.ac.jp/experb.htm
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Qトリス(オキサラト)鉄(III)酸カリウムの反応(性質?)について

トリス(オキサラト)鉄(III)酸カリウムを少量のイオン交換水に溶かし、
それを2枚のろ紙にスポットして光のあたる場所に数分放置し、片方のろ紙にはヘキサシアノ鉄(III)酸カリウム、もう片方のろ紙には1,10ーフェナントロリン溶液を噴霧しました。結果、ヘキサシアノ鉄(III)酸カリウムを噴霧した方は青色に、1,10ーフェナントロリン溶液の方はオレンジ色になりました。

この色の変化ってどのような錯体ができたためですか??
わかる方いましたら、回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

トリス(オキサラト)鉄(III)酸カリウムに光を照射するとFe(II)への還元が起こります。つまり、シュウ酸イオンが還元剤となるわけです。
これにヘキサシアノ鉄(III)酸カリウムを噴霧すると、K[FeFe(CN)6]となります。高校でも出てくる有名な反応ですね。

http://www.asahi-net.or.jp/~YS9Y-TD/sub4.htm

1,10-フェナントロリン溶液を噴霧した場合には、Fe2+が、1,10-フェナントロリンとFe2+:1,10-フェナントロリン=1:3の金属キレートを形成します。

http://www.bunseki.ac.jp/naruhodo/jugyou09.html

Q錯体の合成

実験で、トリス(オキザラト)鉄(III)酸カリウム三水和物の合成を行ったのですが、その際に出された課題が分らず困っています。

大まかな実験方法は、
・塩化鉄(II)六水和物2.70gを約60℃の水10mlに完全に溶かす
・シュウ酸カリウム一水和物5.53gを約60℃の水10mlに完全に溶かす
・上記二つの溶液を混合し、同体積になるように二つのビーカーに分ける
・一方を攪拌、もう一方を放冷する
・析出した結晶を吸引ろ過し、約5mlのエタノールで洗浄して乾燥させた後、質量を測定する

以下がその課題です。

・この合成の反応式を書け
・理論収量はいくらと計算されるか
・収率を向上させるにはどうすればよいか
・トリス(オキザラト)鉄(III)酸カリウム三水和物を合成するほかの方法を調べよ
・錯塩の溶液に光を照射したときの変化を化学反応式で示せ

図書館でいろいろと参照してみたのですが、
難しい専門書が多く、該当箇所を見つけることができませんでした。
どうか、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

丸善刊、日本化学会編の実験化学講座シリーズ中の無機合成の部分をご参照下さい。
(第五版)では<22>巻、(第4版)では<16>、<17>巻、新実験化学講座の<8(1)>、<8(2)>、<8(3)>巻に相当します。

Qコバルト錯体の合成法について

トリス(オキサラト)コバルト(3)酸カリウム三水和物の合成の反応等について教えてください。

合成方法は
まずシュウ酸2水和物とシュウ酸カリウムを水に溶かし、ここに炭酸コバルトを加え、二酸化鉛を加え、さらに酢酸を加え攪拌しながら放置します。すると沈殿が発生するのでこの沈殿を取り除き、残った溶液にエタノールを加えます。すると、また沈殿が発生するのですがこの沈殿がトリス(オキサラト)コバルト(3)酸カリウムです。

この合成の反応機構を教えてください。調べた結果、二酸化鉛はCo(2)→Co(3)へと酸化させるために使ったのではないかということが分かりましたが、それであっているのかと、途中でできた沈殿が何か、酢酸やエタノールはそれぞれ何のために加えたかなどを教えてもらえると助かります。

Aベストアンサー

興味があって、調べてみました。
(考えたけど答えが出なかったので)

反応式は以下。

CoCO3+H2C2O4→CoC2O4+H2O+CO2
   (シュウ酸)

2CoC2O4+4K2C2O4+PbO2+4HC2H3O2→2K3[Co(C2O4)3]+
    (シュウ酸カリウム)(酢酸)
2KC2H3O2+Pb(C2H3O2)2+2H2O
(酢酸カリウム)(酢酸鉛)

1)鉛は Co((2))からCo((3))への酸化剤
2)途中で取り除く沈殿は 未反応のPbO2
3)酢酸の役割は2番目の式
4)エタノールは目的の錯体を沈殿させるため
  (エタノールに溶けない)

Q鉄をフェナントロリンで定量する際、pHを3.5にする理由を教えて下さい。

鉄をフェナントロリンで定量する際、pHを3.5にする理由を教えて下さい。

Aベストアンサー

弱酸性に調整することで、鉄以外の金属陽イオンがフェナントロリンとキレートを作る
のを防げるから、だと思います;
http://www.bunseki.ac.jp/naruhodo/jugyou09.html
(『【アドバイスおよび実験上の注意】』の「1.」を参照)

つまり、酸性してフェナントロリン上の孤立電子対の配位力を低下させる(→プロトン
付加)ことで、キレートを作るのに最もイオン半径が適している鉄だけが選択的に
配位するようになる、ということです。
(フェナントロリンは芳香族環上の窒素の孤立電子対が配位するため、EDTAなどの
 ような鎖状配位子と違って変形ができず、結果として陽イオンのイオン半径の差が
 シビアに効いてくる、と;
 全鉄分析の際には、鉄(III)イオンは亜硫酸塩などの還元剤によって鉄(II)イオンに
 還元してやる必要が生じるのもこのため)

Q活性炭とコバルトアンミン錯体

>系内で一部の反応で、活性炭の存在により
>[CoCl(NH3)5](2+)
>⇒遷移状態としてCo(3+)(?)←活性炭による酸化
>⇒NH3の脱離
>⇒[Co(III)Cl2(NH3)4](+)

>あるいは
>⇒NH3の脱離←木炭(?)
>⇒遷移状態としてCo(3+)(?)←活性炭による酸化

いずれの機構にしても、途中で形式酸化数Co(IV)を
考えると言うことでしょうか?

Aベストアンサー

rei00 です。

> 当然「QNo.86614 ヘキサアンミンコバルト((3))塩化物の合成について」関連なのですが、・・・・・

 あ,いや新質問にすることに関してはこれで良いと思います。というよりも,私がinorganicchemist さんに教えを請うた時点で新質問にすべきであったとチョット反省しております(新質問にしようかとも思ったのですが,こういった展開になるとは考えなかったもので・・・)。

 私が言いたかったのは,お礼で書かれている様に「しかし、質問文が適切でなかった」という事です。これでは,私と MiJun さんぐらいしか内容がわからないですから。やっぱり,他の方にもわかる表現の方が良かったのでは,というだけです。あまり気になさらないで下さい。


さて,本論が遅くなりましたが,MiJun さんの回答を拝見して,再度先の「コットン・ウィルキンソン 無機化学 下」(培風館)を読み直してみました。すると,p.782 に問題の反応に関する次の様な記述がありました。以下,「コットン・ウィルキンソン 無機化学 下」(培風館),p.782 からです。

 Co(II) の化学の重要な特徴は,各種の錯形成配位子(とくに配位原子が窒素である場合)の存在下分子状酸素によってきわめてたやすく酸化されることである。この場合最終的には通常の Co(III) 錯体へ酸化される(とくに活性炭を触媒として存在させるとこの酸化がうまくいく)のであるが,酸素の作用では,はじめ Co(III) の複核ペルオキソ錯体ができるのであって,この中間体が不安定で通常の Co(III) 錯体となるのである。第一段階には O2 が配位して(p.331 を見よ)Co(IV) 錯体をつくることが含まれており,これがさらに Co(II) と反応して Co(III) の複核錯体を生ずる。すなわち CoCl2 溶液を空気酸化すると,アンモニアの存在では褐色の反磁性錯体 [(NH3)5Co(O2)Co(NH3)5](4+) を生ずる。・・・・・


いかがでしょうか。残念ながら私の知識では,これを解説することは元より,これが正しいかどうかの判断もつきません。よければ,一度現物を御覧になって解説して下さい。お願い致します。

rei00 です。

> 当然「QNo.86614 ヘキサアンミンコバルト((3))塩化物の合成について」関連なのですが、・・・・・

 あ,いや新質問にすることに関してはこれで良いと思います。というよりも,私がinorganicchemist さんに教えを請うた時点で新質問にすべきであったとチョット反省しております(新質問にしようかとも思ったのですが,こういった展開になるとは考えなかったもので・・・)。

 私が言いたかったのは,お礼で書かれている様に「しかし、質問文が適切でなかった」という事です。これでは...続きを読む

Q硫酸鉄(II)七水和物から硫酸鉄(III)水溶液を製造するにあたって

はじめに硫酸鉄(II)七水和物10gに硫酸と硝酸を加えて鉄(II)が存在しなくなるまで加熱するのですが、
この時の反応式は
6(FeSO4・7H2O) + 3H2SO4 + 2HNO3 → 3Fe2(SO4)3 + 46H2O + 2NO↑
ですよね?
計算すると硫酸鉄(II)七水和物が0.036[mol]なので硫酸は0.018[mol]、硝酸は0.012[mol]必要になるのですが、実験では硝酸を過剰に入れました。(0.018[mol])

何故硝酸を過剰に入れる必要があるのか分かる人、教えてくれたら嬉しい限りです(((o_ _)o

Aベストアンサー

確かに、No.1 の回答のように、効率を考え過剰に入れる場合があります。
しかし、この場合は、反応式そのものに注意が必要です。

水和物の水が邪魔ですが。
6(FeSO4・7H2O) + 3H2SO4 + 2HNO3 → 3Fe2(SO4)3 + 46H2O + 2NO↑
6(FeSO4・7H2O) + 3H2SO4 + 6HNO3 → 3Fe2(SO4)3 + 48H2O + 6NO2↑

硝酸は、相手を酸化する場合、一酸化窒素ができて効率よく使えるとは限りません。
二酸化窒素で抜けてしまう時があります。特に、相手が手ごわい場合はそうです。
一部下の反応式になりますから、上の反応より、硝酸は多く必要です。

高校レベルでも 銅が硝酸にとける式などがでてきます。
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO)3 + 4H2O + 2NO↑
 Cu + 4HNO3 → Cu(NO)3 + 2H2O + 2NO2↑
硝酸が濃い場合、下の反応が多く進み、とけるのが速くなります。

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安息香酸メチルのニトロ化について

有機化学の求核置換反応の実験で、安息香酸メチルのニトロ化で混酸を加えたとき黄色くなったのはどのような化合物ができているのですか?ちなみに混酸を作るとき温度が18度まで上がってしまいました。教えてください。

Aベストアンサー

> 安息香酸メチルのニトロ化で混酸を加えたとき黄色くなったのは
> どのような化合物ができているのですか?

 これは2つ考えられます。一つは,皆さんがお書きの 3,5-ジニトロ安息香酸メチル(methyl 3,5-dinitrobenzoate)の副生です。もう一つは,NO, NO2, N2O3 等の混入です。これらのガス(全てかどうかは忘れましたが)は黄色い色をしています。混酸作製時に温度が上がりすぎて,これらのガスが多量にできていると,反応生成物の結晶中に混ざり混で黄色い色を呈する可能性があります。

> 教授には温度が上昇しすぎたために

 この温度とはいつの温度でしょうか。後で述べますように,ニトロ化時の温度ならジニトロ体の可能性が高くなります。

> 水で結晶をよく洗えと言われました。

 これは何故だかわかりますか。実験のレポ-トだそうですので,簡単なヒントだけ。
 まづ,水で洗って除けるという事は溶解度が違うわけですね。モノニトロ体とジニトロ体のどちらが酸として強いでしょうか。強い酸の方が相手(今の場合水分子)に H+ を与えやすいですから,水に溶けやすいと考えられます。つまり,水洗で容易に除けます。
 酸の強さを考える場合,ニトロ基の効果はI(インダクティブ)効果やR(レゾナンス)効果はどう影響するでしょうか。


> 有機化学の求核置換反応の実験で

 この反応は「求核置換反応」ではありません。マイナス電荷を持った試薬(求核剤)がプラス電荷を攻撃しているわけではないからです。

 この反応では,ベンゼン環のπ電子に対して NO2(+) イオンが攻撃します(親電子攻撃)。結果としてできる化合物は,ベンゼン環の水素がニトロ基に置換(置換反応)された化合物です。つまり,この反応は親電子置換反応です。

 教科書の該当ヶ所を御覧になればわかるとは思いますが,ニトロ基はベンゼン環の電子を引っ張って,この反応を起こり難くします。したがって,通常ではジニトロ体はでき難いのですが,反応温度が高いと副生する可能性が高まります。

 いづれにしても,教科書の親電子置換反応や芳香環の反応性の辺りを参考になさって下さい。

> 安息香酸メチルのニトロ化で混酸を加えたとき黄色くなったのは
> どのような化合物ができているのですか?

 これは2つ考えられます。一つは,皆さんがお書きの 3,5-ジニトロ安息香酸メチル(methyl 3,5-dinitrobenzoate)の副生です。もう一つは,NO, NO2, N2O3 等の混入です。これらのガス(全てかどうかは忘れましたが)は黄色い色をしています。混酸作製時に温度が上がりすぎて,これらのガスが多量にできていると,反応生成物の結晶中に混ざり混で黄色い色を呈する可能性があります。

> 教授には...続きを読む

Q活性化エネルギーの求め方が分かりません

ある反応において、35℃における速度定数が25℃の2倍になったという。
この反応の活性化エネルギーはいくらか求めたいのですが、わかりません。
教えてください!

Aベストアンサー

ryota7さんがお答えのように『アレーニウスの式』を利用すれば計算できると思いますよ。

『アレーニウスの式』では速度定数をk、頻度因子をA,活性化エネルギーEa、気体定数R、温度T(絶対温度)、ネピアの定数をeとすると

K=A×eの(-Ea/RT)乗  つまりK=Ae^(-Ea/RT)となります。

ここで、25℃における頻度因子、活性化エネルギーは35℃におけるそれらと等しい(この温度間で変化しない)と仮定します。
そして、25℃の時の速度定数、K(25℃)と35℃の時の速度定数、K(35℃)の比を計算します。

K(35℃)/K(25℃)は、問題の設定から2倍ですから、

K(35℃)/K(25℃)=2=A(35℃)e^(-Ea/RT1)/ A(25℃)e^(-Ea/RT2)となります。

ここではT1は35℃に相当する絶対温度で35+273(k)T2は25℃に相当する絶対温度で25+273(k)です。
また、この式から分かるように頻度因子は約分されてしまいます。

両辺の自然対数(底が10の常用対数ではありません。常用対数を使うのならば換算しなければなりません。)をとると

ln2=(-Ea/RT1)-(-Ea/RT2)

Ea/Rは共通なので

ln2=(Ea/R)(1/T2-1/T1)となります。

ここへT1,T2、Rを代入すればEaは簡単に計算できます。

用いる気体常数の単位に気をつけてください。
私が学生の頃は旧単位系なので1.987を用いていました。

これを用いると計算結果はカロリーで出てきます。
それをキロカロリーに換算して用いていました。
現在はSI単位系つまりKJ/molでないといけないと思いますが、考え方自体は変わらないはずです。

ちなみに、ln2=0.693として計算すると12.6kcal/mol(旧単位系)となりました。

ryota7さんがお答えのように『アレーニウスの式』を利用すれば計算できると思いますよ。

『アレーニウスの式』では速度定数をk、頻度因子をA,活性化エネルギーEa、気体定数R、温度T(絶対温度)、ネピアの定数をeとすると

K=A×eの(-Ea/RT)乗  つまりK=Ae^(-Ea/RT)となります。

ここで、25℃における頻度因子、活性化エネルギーは35℃におけるそれらと等しい(この温度間で変化しない)と仮定します。
そして、25℃の時の速度定数、K(25℃)と35℃の時の速度定数、K(35℃)の比を計算します。

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