化学
高校生
解決済み

純水を加えて50mlにしたのに解説は20mlで計算しているのはなぜですか?

この実験は。 過酸化水素に対して に 過剰な量のヨウ をチオ硫酸ナトリウムで滴定するものである。 OS 人!) (②) p.17 問題28 解説2) 参照 SE 2KI を入れてしまう と, 右辺に 2K+ が必要となり, 題意に適きなくなるので 21- と を この反応は, Hz0z 二 2KI + HzS0。 一 2Hz0 1z + KzS0。 と書くこともできる。 (③-チ より, 過酸化水素が反応して水ができる場合は。 酸化剤としてはたらいている。琶 ができる場合は還元剤である。 (Jp222 Point 19 参照) (5) デンプン水溶液を加えておくと, ヨウ素が過剰に存在するとョヨウ素デンプン反応により青紫色 となるが, ヨウ素がすべてヨウ化物イオンに還元されると, 無色となり 滴定の終点がわかる。 (6) 過屋化水素とヨウ楽が反応する物質量の比は, (3)の結果から, 1 : 1 の物質量の比である。- 方, ヨウ素とチオ硫酸ナトリウムが反応する物質量の比は与式から 1・ 2 である。したがって Hz0z : NazSz0s=1: 2 の物質量の比で反応することがわかる。 試料10.0m7を200mi に 釈したもの を病害に使用 したことに注意して。 Le2824 * tmoMD すると。 0.110X20. Bs 0⑩ よっで に
渡度未知の過酸化水素水10.0m 症人 て正確にはかりとり,200m/の イ-ヨに内所禁門まで衝沙を加えて, 正確に 200m7 の水溶液にした。この水溶液 20.0m7を|ア ] を用いて正確にはかりとり, 200m7 の三角フラスコに入れ, 純水を 加え 50.0mf にした。さらに過剰のヨウ化みカリウムの硫酸酸性水溶液を加え, ヨウ秦を 遊上離ささた。これに指示薬を加え, 軽く混ぜながら, しウーfからち0.110mol/7 のチオ ナトリウス水溶液を滴下した。溶液が青色から無色に変色したところて滴下をや た 同様の操作を 3回繰り返したところ, チオ硫酸ナトリウム水溶液の平均滴下量 だた。 なお, ヨウ素とチオ硫酸ナトリウムの化学反応式を次に示す。
酸化還元

回答

✨ ベストアンサー ✨

画像参照
問題文に20mL取ったと記載されているからです。ここまでで、過酸化水素のモルは三角フラスコに入れた分で、決まるから。

50mLは曲者ですが、ヨウ素を遊離させるために入れてます。

余談ですが、
直接、過酸化水素とチオ硫酸ナトリウムで酸化還元滴定しないんですよね。一種の逆滴定みたいな感じです。この問題、引っかかりやすいです。曲者です🙇

ゲスト

では水全体の量は1050mlにしなくてよいのですか?

🍇こつぶ🐡

何を調べているかというと、先ほども述べたように、20mL入れた時点で、過酸化水素とチオ硫酸ナトリウムのモル比が決まるのです。

ここまでで、次の50mLは計算に関係ある訳で無く、ヨウ素を遊離させるためですから、関係ないんです。

過酸化水素とチオ硫酸ナトリウムの間にヨウ素吸収を挟むことで過酸化水素とチオ硫酸ナトリウムのできない滴定を手助けしているのが50mLで、別に50でなくて良い。要は、過酸化水素とチオ硫酸のモル比を一回でやれないから、最初の反応式がヒントで、ヨウ素を過酸化水素の身代わりにしてます。ヨウ素は色が変わるから終点が分かるからです。

長くなりました。何を求める実験か?過酸化水素のモル。調べられない。だからヨウ素で身代わり。ヨウ素と過酸化水素の係数比を比べる。色が変わるから。ヨウ素ヨウ化カリウム反応させるための単なる50mL。この前に過酸化水素のモル計算は20mLで終わってます🙇

🍇こつぶ🐡

超簡単に言うと、過酸化水素とチオ硫酸ナトリウムを一つにまとめた反応式があると、それですぐ計算できます。が、この二つを一緒にでかないから、ヨウ素とチオ硫酸ナトリウムの係数を比べると過酸化水素のモル比が分かる。そのためだけに反応させるために入れた50mL。水を入れたも書かなくて良いが、わざとミスさせるために数値を入れてます。まあ、ヨウ化カリウム反応させるために水入れてるだけ。紛らわしいのです。チオ硫酸ナトリウムが絡むと…🙇

🍇こつぶ🐡

でかない→できない に修正

この問題、理解するの、時間かかるかも。
頑張って下さい。
COD計算もそうかも。似てるかなぁ🙇

ゲスト

ラビットさんのおっしゃる理論を聞けば納得できますが、問題文からどうやって計算に関係ないなど判断できるのでしょうか?

🍇こつぶ🐡

私も一番最初のコメントで、20mL入れた時点で、過酸化水素のモルは決まるからと記載してます。他の回答者さんも同じことを言ってます。

くどくなりますが、過酸化水素のモルを求めるためにやってます。元の最初の過酸化水素は20mLであり、希釈後の濃度はxとしてますから、50mL入れた分はこのx中に含まれます。こんな感じだと良いでしょうか🙇

関係有る無しは同様の問題を積み重ね、慣れかと思います。すいません。他の方の理論と同じだと思いますが、まだ不安ならば他の回答者さんに同様の質問をされてみたらいかがでしょう🙇

ゲスト

すみません、名前を間違えておりました
こつぶさんでした

ゲスト

丁寧に解説して頂きありがとうございました
もう一度考え直してみます

🍇こつぶ🐡

いまいちど、私の文章を読み直すと、最後の50mLを入れた時点で、xとしていると記入するまで、質問者さんが悩む部分があったと思いました。すいませんでした。
言った(書いた)つもりが書いていなかった。
文章長い割に、説明不足でした。ごめんなさい🙇

🍇こつぶ🐡

問題文から50mL水を入れてますが、その後ヨウ化カリウム硫酸酸性水溶液を入れてますよね。この体積をいくらか入れたか記入されていないから、全体積がいくらかわかりませんよね。1000で割っているのは1000mL全体積がある訳でなく、単なるモル濃度の単位にするため、1000で割っているだけ。だからここに50mLは足せませんし、硫酸酸性水溶液も分からない。だから、最初の20mLだけで、他の50mLも、硫酸酸性水溶液もヨウ素の終点に使用するだけ。なんです。追加補足です。さらに混乱しないように。では、お休みなさい。

ゲスト

濃度は変わっているけれど、モル数自体は変わらないから水の量は関係ないということですか?

🍇こつぶ🐡

そんな感じかな。
50mL入れて、硫酸酸性水溶液入れてますから、確かに全体の体積は増えてます。この硫酸酸性でヨウ素とチオ硫酸の反応をさせており、何ミリ入れたか記入がないから、反応させただけ。

本題は過酸化水素の最初のモルを求めること。最初の溶液で過酸化水素のモルは固定されてますから、薄めたというより、50mLの水と硫酸酸性水溶液少々加え、反応しやすくなったヨウ素のモルを求め、その比から、過酸化水素のモルを求める。最初の過酸化水素溶液は10ミリを200ミリフラスコに入れたから20倍して最初の過酸化水素のモルが出るという感じです🙇

🍇こつぶ🐡

何度も言ってますが、薄めた方の濃度はxにしており、この中に50mLやいくら入れた分からない硫酸水溶液も、込みでまとめてxmol/Lとして計算してますから。50ミリも硫酸の量も関係なくなります🙇

🍇こつぶ🐡

水と硫酸酸性水溶液でやりたいことはヨウ素とチオ硫酸ナトリウムの係数比から、xを出すこと。最終は最初の過酸化水素の濃度。それだけです。過酸化水素とチオ硫酸ナトリウムを最初から反応させたらこんなに悩まなくて良いと思いますが、できないからやってます。水を足すのは体積増やすためにやるのではなく反応促進のために加えている感じ🙇

ゲスト

ありがとうございました😊

🍇こつぶ🐡

いえいえ🙇

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回答

x mol/Lを20mlとって、そこに純粋を加えて50mlにしたとしても、
この溶液50mlの中に入っている過酸化水素は、x×0.02です。

純粋を加えたことで濃度は薄まってはいますが、中に入っている過酸化水素の量は変わっていません。
なので、20mlで計算します。

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