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酸化還元反応の量的関係の立式には二通りあって、
1つは化学反応式を立式して、その係数を
利用して計算する
2つめは『酸化剤が受け取るe-の物質量=還元剤が受け取るe-の物質量』で立式する


習ったのですが、銅と濃硝酸の
反応では、2つめのやり方ができないといわれました。その理由がわかりません。
あきらかに2つめのやり方のほうが早くて、先生にもそのやりかたでやるように言われてきたのですが、このような例外があるとも言われ、どうやってその例外を判断すればいいのか分かりません!教えてくださいm(__)m

A 回答 (2件)

なんでできないのか逆に教えていただきたいのですが。

。。
硝酸は濃度によって銅(及び他の還元剤)との反応性が異なるため、生成する窒素化合物の酸化状態が変化するからでしょうか?
そんなこと言ってたら化学反応を全て丸暗記するようなナンセンスなことになりませんか?
こんなおかしな例外を作るから、化学がつまらなくなっていくのです。

銅(還元剤)が酸化され、電子を放出する半反応式と、硝酸(酸化剤)が還元され、電子を受け取る半反応式を組み合わせれば、問題となっている化学反応の骨子である酸化還元反応を表す式ができあがります。
ただこのままだと、反応物や生成物にイオンが残ったり電荷が合わなかったりしてしまうので、その帳尻を合わせるために溶液中にいる化合物(水やら硝酸やら・・・)を足しあわせて反応式に整形するわけです。
何も違う点はありません。
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例外などはありません。

両方同じです。

硝酸を使った場合、硝酸は酸化剤であるとともにH+の供給源でもあります。
濃硝酸の場合は、Cu1molを溶かすためにはHNO3は2molでいいのですが、
H+を2mol消費するために、反応式場のHNO3は4molとなっています。
しかしながら「酸化還元の量的関係」を考えると酸化剤としてはたらいた硝酸は
2molなので、電子を使った考え方と一致します。
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Q酸化還元反応の量的関係の問題教えてください

実験(1) ヨウ素1.27gをヨウ化カリウム水溶液に溶かして、100mLとした(A液)
実験(2) [一定量の硫化水素をA液100mLを通じ、ヨウ素と反応させた]後、水を加えて正確に500mLとした(B液)

実験(3) B液50.0mLをとり、でんぷん水溶液を指示薬として0.0100mol/Lチオ酸ナトリウム(Na2S2O3)水溶液で滴定したところ、25.0mLを要した。

(3)実験(2)で要素と反応した硫化水素は標準状態で何mLか。

(2)の問題で実験(2)で得られたB液中のヨウ素の濃度は2.50×10^-3mol/Lという答えが出ました。これと反応式を使って(3)の問題を解いたのですが、答えが合いません。

(3)の答え84.0mLはどのようにして求めるのかを教えてください。
詳しい解説だとありがたいです。

Aベストアンサー

実験3の実験で使用したチオ硫酸ナトリウムの量は

0.0100 * 25 /1000 = 2.5 * 10^-4 mol

500 ml ではその10倍、ところでチオ硫酸ナトリウムとヨウ素の反応は次の式であらわすことができます。


I2 + 2Na2S2O3 →  2NaI + Na2S4O6


使用したチオ硫酸ナトリウムの2分の1のヨウ素が反応したことになります。

実験2で残ったヨウ素の量は

2.5 *10^-4 * 10 * 1 /2 = 1.25 * 10^-3 mol

最初に使用したヨウ素の量はその分子量を253.8 として

1.27 / 253.8 = 5.00*10-3 mol

したがって実験2で反応に使われたヨウ素の量は

5.00*10^-3 - 1.25*10^-3 = 3.75*10^-3 mol

ところで硫化水素とヨウ素の反応は次の式であらわされます。

I2 + H2S → 2HI + S

すなわち使われたヨウ素の量と反応した硫化水素の量は一致します。

したがって反応した硫化水素の量は 3.75*10^-3 mol で標準状態での気体の体積は

3.75*10^-3 * 22.4*10^3 = 84.0 mL

実験3の実験で使用したチオ硫酸ナトリウムの量は

0.0100 * 25 /1000 = 2.5 * 10^-4 mol

500 ml ではその10倍、ところでチオ硫酸ナトリウムとヨウ素の反応は次の式であらわすことができます。


I2 + 2Na2S2O3 →  2NaI + Na2S4O6


使用したチオ硫酸ナトリウムの2分の1のヨウ素が反応したことになります。

実験2で残ったヨウ素の量は

2.5 *10^-4 * 10 * 1 /2 = 1.25 * 10^-3 mol

最初に使用したヨウ素の量はその分子量を253.8 として

1.27 / 253.8 = 5.00*10-3 mol

したがって実験2で反応に...続きを読む

Q分子結晶と共有結合の結晶の違いは?

分子結晶と共有結合の結晶の違いはなんでしょうか?
参考書を見たところ、共有結合の結晶は原子で出来ている
と書いてあったのですが、二酸化ケイ素も共有結合の
結晶ではないのですか?

Aベストアンサー

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素SiO2の場合も
Si原子とO原子が共有結合し、この結合が立体的に繰り返されて
共有結合の物質というものをつくっているのです。
参考書の表現が少しまずかったのですね。
tomasinoさんの言うとおり、二酸化ケイ素も共有結合の結晶の1つです。

下に共有結合の結晶として有名なものを挙げておきます。

●ダイヤモンドC
C原子の4個の価電子が次々に4個の他のC原子と共有結合して
正四面体状に次々と結合した立体構造を持つのです。
●黒鉛C
C原子の4個の価電子のうち3個が次々に他のC原子と共有結合して
正六角形の網目状平面構造をつくり、それが重なり合っています。
共有結合に使われていない残りの価電子は結晶内を動くことが可能なため、
黒鉛は電気伝導性があります。
(多分この2つは教科書にも載っているでしょう。)
●ケイ素Si
●炭化ケイ素SiC
●二酸化ケイ素SiO2

私の先生曰く、これだけ覚えていればいいそうです。
共有結合の結晶は特徴と例を覚えておけば大丈夫ですよ。
頑張って下さいね♪

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素Si...続きを読む


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