化学
高校生
解決済み

問3と問4の求め方を教えてください🙇‍♂️

河川などの水質汚染の主な原因として有機物が考えられる。化学的酸素要求量 (COD)は水質汚染評価の基準であり,試料1L当たりに含まれる有機物を酸化す るために必要な酸素の質量[mg)である。ある河川のCOD を求めるために次の 操作の~のを順次行った。 操作の:試料 20.0mL をフラスコにとり,水80mL と 6mol/L の硫酸10mLを加 え,0.1 mol/L の硝酸銀水溶液数滴を添加し,振り混ぜた。 操作の:0のフラスコに5.00 × 10-°mol/L の過マンガン酸カリウム水溶液10.0mL を加えて振り混ぜ,直ちに沸騰水浴中で30分間加熱した。 このとき, 加 えた過マンガン酸カリウムの量は, 反応を完了させるために, 試料水溶液 中の有機物の量に比べ, 過剰量であった。 操作3:水浴からフラスコを取り出し, 1.25 × 10-2mol/L のシュウ酸ナトリウム (Na,C,O)水溶液10.0mLを加えて振り混ぜ, 操作②において未反応だっ た過マンガン酸カリウムをすべて, 過剰のシュウ酸ナトリウムで還元し た。このとき,二酸化炭素の発生が認められた。 操作の:この溶液の温度を50~60℃とし, 5.00 × 10-°mol/L の過マンガン酸カ リウム水溶液でわずかに赤い色がつくまで滴定したところ, その滴定量は 2.09mLであった。ようにされる。 を化学式 せ 問1 操作ので硝酸銀水溶液を添加する理由を記せ。 問2 操作3で起こった反応の化学反応式を記せ。 のか そなとも遠元 問3 操作ので,試料水溶液中に含まれる有機物と反応した過マンガン酸イオン の物質量 (mol) を求めよ。 問4 前の文章にある COD の定義(波線部)に基づいて, この河川の COD を求 めよ。

回答

✨ ベストアンサー ✨

画像参照
詳しくは、私のノート 化学質問集その63CODを参照されて下さい。

簡単にいうと、
試料の酸素濃度mg/L(単位に注意)を求める。これが問4。酸素は過マンガン酸カリウムの5/4倍(ここ重要)mol必要(半反応式係数より)。

問3で5/4倍する前の計算式を作る(立式、計算ともに面倒くさい)。
要は、逆滴定みたいな感じ。

試料に過マンガン酸カリウム入れ、わざと入れ過ぎる。そこにシュウ酸ナトリウム入れて、また入れ過ぎる。溶液に色をつけて、終点を分かり易くします。だから、こんな面倒くさいことをします。

後は、計算するだけ。
5×過マンガン酸カリウムmol=2×シュウ酸ナトリウムで私は計算しました。比でやっても良いが、私はかけ算を使うようにしている(比でやっても、結局かけ算になるから)。

この範囲は1回で理解できないかもしれない。ただ、私の解答を見るだけでなく、自分で理解&計算し身につけること。そうしないと、本番で出題されたらまず解答できないと思うから。
頑張って理解&計算して下さい。

ここまで書いて解答ミスしていたらゴメンね。 
多分大丈夫だと思うけど…🙇

ご丁寧にありがとうございます!!!
ノートも拝見させていただきました🙇‍♂️
大変分かりやすかったです🙇‍♂️
もっと理解深められるように頑張ります

🍇こつぶ🐡

この範囲は、なかなか最初は理解難しいけど、要するに酸化還元滴定だから。試料と過マンガン酸カリウムで1回で滴定終わればいいのに、試料が濁っているから終点がわからないからできないんです。だから、シュウ酸ナトリウム入れてます。最初、塩素除去のため、硝酸銀入れます。
温めるのも大事です。

実際のCOD調査はブランク実験します。その辺も、私のノートには記入してます。参考にして下さい🙇

分かりました!!ありがとうございます🙇‍♂️

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