シュウ酸と過マンガン酸カリウムの酸化還元滴定

質問

この操作で滴定をするとき、滴定の初めのほうでは滴下した過マンガン酸カリウムの色の戻りが遅いのはなぜなのでしょうか?
いろいろなサイトをまわったところ
「Mnイオンが触媒となり反応が速やかになる」ということはわかったのですが、いまいちピンときません。
もう少し具体的に教えていただけないでしょうか?

回答No.1

noname#62864 · ベストアンサー

Mn2+がない状態では反応が遅い為に、加熱しなければ進まないというのが普通の説明のようです。つまり、滴定をはじめた当初は、MnO4-ばかりで、Mn2+（あるいはMnSO4）は生じていない為に、反応が遅く、加熱しなければ反応が進むのに長い時間が必要であるということです。

ひとたび、Mn2+が生じれば、それが触媒となり反応がすみやかに進むようになるということです。
ただ、Mn2+がどのように触媒作用を示すかということについてはあまり書かれていないようです。想像ですが、Mnはいろいろな酸化数をとるので、ひとたび生じたMn2+がMnO4-によって再酸化されたりすることによって、電子の移動が（すなわちMnO4-による酸化が）すみやかに起こるようになるということだと思います。

お礼

なるほど、触媒とはそういうことですか！
触媒作用については…難しいですね…なんとなくは解かるんですが…
まだまだ勉強が必要なようです

いつも丁寧にありがとうございます！

回答No.4

anthracene

NO.3の補足へ
プロトン源が必要にはなるのですが、過マンガン酸カリウムの酸化反応は中性や塩基性でも起きます。
pHによる違いは、w-palaceさんのご回答の通りです。

お礼

なるほど、わざわざありがとうございました！

回答No.3

anthracene

すいません、一つ前の質問にお詫びしておこうと思っていたのですが、もう締め切られていたのでこちらで失礼します。
こちらの知識不足で、誤った回答をしておりました。
w-palaceさんの回答が正しいものです。ごめんなさい。

お礼

硫酸を入れる理由ですか?
なるほど、了解いたしました＾＾
こちらもまったく知識不足のため、お二人の話はよく参考になります。
これからもどんどん回答お願いしますm(_ _)m

あっちの質問は少し締め切るのが早すぎました…

補足

お礼を投稿してから思い出したのですが、
「水素イオンの供給のため硫酸を入れる」
って言う理由も授業で言ってたような気がします。
たしかに半反応式書いてみると水素イオン持ってくる物質ありませんしね

anthraceneさんとw-palaceさんの回答二つとも正解
ってことではないのですか?

回答No.2

anthracene

w-palaceさんのおっしゃるように、シュウ酸とMnO4-が直接反応して電子を授受するよりも、いったんMn2+が酸化されて生じる中間の酸化状態のイオンが真の酸化活性種なんだとは思いますが、詳細は謎ですね、この反応。

もしもこの加速効果がシュウ酸に特異的なら、Mn2+（あるいは他の価数のイオンかもしれませんが）がシュウ酸と錯体を形成し、この錯体内においてシュウ酸から電子移動が起こるのかも？全くの想像です。

Mnの酸化反応というと、Mn3+の錯体が有機化合物の酸化反応における有用な触媒となります。想像ですが、Mn2+が酸化されてできるMn3+（これは速やかにMn2+とMnO2に不均化します）が真の活性種なのかもしれません。

お礼

回答ありがとうございます!

知らない単語がザクザク…もっと学ばなければ！