ハロゲン元素の酸化力の比較の実験について

質問

高校二年の化学実験でハロゲン元素(Cl2,Br2,I2)の酸化力の比較実験
(臭化カリウムとヨウ化カリウムに塩素水、塩化カリウムとヨウ化カリウムに臭素水を加え、それぞれの溶液の変化を観察→更にヘキサン水溶液を加えてよく振り溶液の変化を観察)
をしたのですが、ヘキサン溶液を加えた後の変化を見たところ納得いく結果が得られませんでした。

教科書(化学I)にはこの実験におけるヘキサン水溶液の役割は書かれてなく、検索エンジンで検索しても分からなかったので、どなたか詳しい方がいらっしゃったら、この実験におけるヘキサン水溶液の役割と正しい反応の結果を教えて頂きたいのですが…（＞＿＜。）
すごく初歩的な質問ですみません…

回答No.3

noname#62864 · ベストアンサー

No.2です。実験の操作自体は把握しているつもりです。KIとKClを混ぜるのでないことも承知しています。
何が起こるかということを反応式で説明すれば、
(1) 2KBr + Cl2 （またはHClO）→ 2KCl + Br2　臭素の色が出現
(2) 2KI + Cl2 （またはHClO）→ 2KCl + I2　ヨウ素の色が出現
(3) KCl + Br2 → 反応しない、臭素の色が残る
(4) 2KI + Br2 → 2KBr + I2 臭素の色が消失、ヨウ素の色が出現
ということになります。しかし、下の反応では臭素の色とヨウ素の色の違いが分りにくいということだと思います。まあ、慣れればわかると思いますが。

そこで、ヘキサンを加えたということです。(4)の様子と、(2)の様子が同じであり、それが(1)と異なっているということであれば、(4)で臭素が消失し、ヨウ素が出現したことが確認できるという主旨でしょうね。

お礼

２回も丁寧な説明ありがとうございました。

なんとなく分かった気がします。

私は勉強不足でしたね(^^；
これからはちゃんと理解してから実験しようと思います。

回答No.2

noname#62864

重要な事項として、まず、ヘキサンは水に溶けません。２層に分れたはずです。
酸化力の強さはCl2>Br2>I2の順ですので、初めの実験ではBr2とI2が遊離して、その着色が見られるはずです。二番目の実験では、Br2の色が消失し、I2の色が見られるはずです。
しかし、Br2の色が消失したことが実験結果として明確に観測できるかどうかはわかりません。なぜなら、ヨウ素の着色が観察を妨害するからです。
そこで、ヘキサンを加え、臭素とヨウ素の抽出されやすさ（ヘキサンへの溶けやすさ）の違いを利用して観察しようとしているのでしょう。
その結果がどうなるかは分かりませんが、I2の場合には水溶液に未反応のまま残っているKIと反応して、イオン性のKI3となり、ヘキサンには溶けにくいのではないかと想像します。

実際にどのような結果になったかとか、使用した試薬の量や濃度がわかればもっと明確な回答が出来るかもしれませんが、私もやったことのない実験ですし、試薬の量的関係も不明ですので、正確な予想はできません。

補足

回答ありがとうございました。
＞二番目の実験では、Br2の色が消失し、I2の色が見られるはずです。
しかし、Br2の色が消失したことが実験結果として明確に観測できるかどうかはわかりません。なぜなら、ヨウ素の着色が観察を妨害するからです。

すみません；どうやら私の質問の仕方が悪かったみたいです（＞＜）
KClとKIを混ぜるのではなく、KClとKIを別々の試験管内に入れて、それらの各々に臭化水を加えるという操作をしました。

回答No.1

anthracene

ヘキサン水溶液というのはおかしいですね。
ヘキサンは水に溶けませんよ。

その前の水溶液にヘキサンを加えて振り混ぜたということでしょう。

ヘキサンの役割は書いていない、ということでしたが、この実験で何が起こるか、ということについては教科書から情報が得られるはずです。
それについては理解してますか？
酸化力の違いを分かっていれば、二つの実験の結果、何ができるかということについては分かるはずですね。

ヘキサンの役目は、水溶液の中から、水に溶けにくいある分子を抽出することです。
塩は水に良くとけ、ヘキサンには溶けませんから、ヘキサンと水溶液を混ぜると、塩は水相に残ります。
一方、反応の結果として、ある分子が生成します。この分子はヘキサンに溶けるため、ヘキサン相（有機相という方がより一般的だけど）に抽出されます。
この結果、抽出前後でヘキサンの色が変わって見えるはずです。
何で色が変わるのかは、上述したようにこの反応でできるものが何かを分かっていれば自明でしょう。

お礼

迅速な回答ありがとうございました。

＞ヘキサン水溶液というのはおかしいですね。
ヘキサンは水に溶けませんよ。

化学担当教師が印刷したプリントにはヘキサン水溶液と書かれていたのですが…
ちなみに振り混ぜたんじゃなくて、液体を加えました。

教師の作ったプリントに沿って行った実験だったので、
ヘキサンという語句は一切教科書に出ていなく、ヘキサンについての知識もないままに実験したので、ここでお教え頂き助かりました！