化学
高校生
解決済み

(2)~が分からないので教えてくださいm(。_。)m解説お願いしたいです🙏

5 同 次のように醸化選元滴定の実験 1 と実験 8 を行った。 で (突験 ) 0.080moL のヨウ素水溶液 100mL にゃある一定量の二酸化 S 換 枯ただ請 の反応浴注中に残ったヨウ素を定量するため、 デンプンを指示薬として加え、 0.080moVL. のチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定した。25mTL を加えたときに、g浴北の色が放化した。 E請 (実験 2) gs濃度不明の過酸化水素水 50mL に、過剰量のヨウ化カリ ウムの硫酸酸性水浴浴を加えたと ころ、ョヨウ素が遊離した。この反応溶液中に、デンプンを指示薬として加え、0.080moVlL のカオ 硫酸ナトリウム水溶液で滴定したところ、20mL を加えたときに溶寂の色が変化した。 ただし、実験 1および実験 2 において、ヨ ウ素とチオ硫酸ナトリウムとは式 1 のように反応する。 js 填 2NazSsOs 一 2Nal 十 NazS4Oe .….(式 1 の 直線部①の二酸化硫黄の反応を、電子 e- を含むイオン反応式 (区店式) で示。 | の 下部ので反応した二酸化硫黄の物質基 [mol) を求め、有効数守2桁で示せ。 | (3) 下線部②の溶液の色の変化を答えよ。 ただし、色の名称は次の表記を用いよ。 無色 椅赤色 青紫色 黄緑色 (の 下線部②の過酸化水素水の渡度 [molL] を求め、有効数字2 桁で

回答

✨ ベストアンサー ✨

(2)はヨウ素、二酸化硫黄、チオ硫酸ナトリウムの反応を全て使います。

酸化剤がもらう電子のmolと還元剤が出す電子のmolが一致することを利用して式をつくります。

ヨウ素 I₂→2I⁻なので酸化剤
二酸化硫黄 SO₂→SO₄²⁻なので還元剤
チオ硫酸ナトリウム 2S₂O₃²⁻→S₄O₆²⁻なので還元剤

※酸化剤か還元剤かは基本覚えますが、入試などでド忘れしたとき、酸化数から判断します。ヨウ素は0→-1なので自身は還元している。よって酸化剤。二酸化硫黄は両性的ですがヨウ素と反応すると問題に書かれているので還元剤として働くと推測できる。また、チオ硫酸ナトリウムは問題の反応式からヨウ素(酸化剤)と反応しているので還元剤と断定できる。

で、話を戻しますが

【酸化剤がもらう電子mol=還元剤が出す電子mol】

この式を立てればいいですね。

それぞれの半反応式
I₂+2e⁻→2I⁻
SO₂+2H₂O→SO₄²⁻+4H⁺+2e⁻
2S₂O₃²⁻→S₄O₆²⁻+2e⁻

0.080mol/L×0.100L×2価=xmol×2価+0.080mol/L×0.025L×(2/2)価

これをとくとx=0.0070になると思います。
→反応した二酸化硫黄は0.0070mol

アフロ博士

あ、最後の式の(2/2)価ですが、この式でどうやって電子の数(mol)を求めているかというと「物質のmol×価数」をしています。酸化剤還元剤における価数とは1個の酸化剤還元剤が受け取るまたは出す電子の個数のことです。
だからモル濃度×体積で酸化剤還元剤のmolをもとめて、そこに価数をかけることで電子のmolを求めています。(ややこしかったらゆっくり読んで少しずつ理解してくださいね)

それに従うと、チオ硫酸ナトリウムは半反応式の係数からチオ硫酸ナトリウム2個から電子2個出しています。だから1個のチオ硫酸ナトリウムで電子1個出せることになりますね。
それだけのことなんですが、(2/2)価と表記しているのでややこしいですかね💦

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回答

(4)は(2)と解法が同じです〜ので、頑張って解いてみてください!いい問題です。入試でも出てきそうな問題ですね。ちょっとだけ難しめかな?笑

うる

ありがとうございますm(__)m
ものすごく分かりやすかったです☺️
(4)番も頑張ってやってみます!
゚+(人・∀・*)+。♪

アフロ博士

頑張ってください〜👍
求めるものが(2)ではmol, (4)ではmol/Lですが同じですよ〜

(2)ではxmolと置いていますが、(4)では
「xmol/L×___L」とおけばいいでしょう。濃度はわかりませんが、体積はわかるとおもいます

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(3)は無色です。

最終的にヨウ素とチオ硫酸ナトリウムの酸化還元滴定をしています。問題文の反応式をみるとヨウ化ナトリウムとテトラチオン酸ナトリウム(名前はどうでもいいですが...🤣)が生じています。どちらも無色ですから青紫色→無色に変化します。

ヨウ素についての色の変化を覚えておけばいいですかね。
単体のI₂は青紫色を示します。イオン化してI⁻になったときは無色です。ただし、I₂とI⁻が水溶液中に両方存在するときは2つが反応してI₃⁻(三ヨウ化物イオン)になり、これは褐色を示します。

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