• ベストアンサー

酸化還元反応に関する基礎的な質問です。

硫酸酸性水溶液における過マンガン酸カリウムKMnO4と過酸化水素水H2O2の反応についてです。 なぜ酸性水溶液にする必要があるのですか? そして何らかの理由で酸性にする必要があったとして、その場合、硫酸じゃなくても塩酸や亜硫酸など他の酸性水溶液ではダメなのでしょうか? 教えてください。 よろしくお願いします。

  • 化学
  • 回答数1
  • ありがとう数0

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

過マンガン酸カリウムの酸化剤としての性質を最大限に発揮するには、水溶液が酸性である条件が必要なのです。 もちろん中・塩基性のもとでも酸化剤として働きますが、 <酸性> MnO4^- → Mn^2+ と変化し、Mnの酸化数は+7→+2 <中・塩基性> MnO4^- → MnO2 と変化し、Mnの酸化数は+7→+4 上の関係から、酸性下の方がMnO4^-の酸化剤としての働きが大きいことが分ると思います。 また、なぜ硫酸を用いるのかという点については、 塩酸は塩化物イオンCl^-が酸化されて有毒な塩素ガスが発生する可能性があるし、硝酸も窒素酸化物など有毒物質を生じてしまう可能性があります。 一方、硫酸は酸化還元されにくいためそのようなことが起こりにくいと思われます。 亜硫酸については確かに良いかもしれませんが、硫酸よりも酸として弱いです。 純粋に酸としての性質を使いたいなら、硫酸が一番適しているということではないでしょうか。

関連するQ&A

  • 酸化還元反応 作り方

    過マンガン酸カリウム(硫酸酸性溶液)と過酸化水素水溶液の反応 (1)MnO4- + 8H+ + 5e- →Mn2+ + 4H2O (2)H2O2→ 2H+ + 2e- eを消すために (1)×2+(2)×5 2K+ 3SO4(2-) を加える で整理して完成と解説にはあります 2K+ を加えるのは 過マンガン酸カリウムの(1)を2倍してるから、省略されているK+の2倍を加えているんですよね? また硫酸酸性溶液のだからSO4(2-)を加えるんですか? 3SO4(2-)の3はどうして3なんですか?

  • 酸化還元滴定 高校生です。

    コニカルビーカーに過酸化水素水10mlをとりさらに硫酸を加えて溶液を酸性にした、ここにKMnO4水溶液を滴下して・・・ ・・・ml加えたところで終点に達した。  という問題なのですが、mol濃度の計算などをするときにまったく関係ない硫酸って、なんだったのでしょうか? それについて調べてみたのですが、過マンガン酸カリウムは『酸性溶液中』で酸化剤として働く。と書いてありました。 ☆酸性溶液中じゃないとダメだから、酸性にするために硫酸を加えたということでしょうか? 言葉は正しくないと思いますが、触媒のようなものですか?(関係ないけど、反応を促すために必要なものというような感じで) けど、過酸化水素も酸性溶液中で酸化剤として働くとかいてありました。 ☆過酸化水素の場合は還元剤としても働くことができるから、酸性溶液中でも還元剤として働くことができるのでしょうか? 問題とは関係ないところですが、硫酸について気になったので質問させてもらいました。 ☆また、酸性にするためなら、塩酸などでもいいのでしょうか? ☆なぜ酸性じゃないと働かないのか・・・?と疑問なのですが、よろしくおねがいします。 たまに、「硫酸酸性」という言葉をききます。それってこういう状態のことをいうのでしょうか・・・?

  • 頼みます!!  助けてください。 酸化還元反応

    ~酸化還元反応~ 1、Fe2+の適量 硫酸鉄(II)水溶液25.0mLを硫酸酸性にしたのち、0.020mol/L 過マンガン酸カリウム水溶液を滴下したところ、次の反応が起こり、20.0mLを加えたとき終点に達した。 MnO4- + 8H+ + ( a ) → Mn2+ + 4H2O ・・・(1) Fe2+ → ( b ) + ( c ) ・・・(2) (1) 上式の( )を埋めよ。 (2) 硫酸鉄(II)と過マンガン酸カリウム反応を、イオン反応式で表せ。 (3) 硫酸鉄(II)水溶液の濃度は何mol/Lか。 2、H2O2 水の濃度 ある過酸化水素水を 〔20倍にうすめた〕a のち、 〔10.0mLをとり〕b、 硫酸を加えて賛成にしてから3.16g/Lの過マンガン酸カリウム水溶液を滴下したところ、9.12mLで反応が完結した。 (1) 過酸化水素の行う反応をe-を含む式で表せ。 (2) 過マンガン酸カリウムの行う反応をe-を含む式で表せ。 (3) この滴定反応で参加数が変化する元素(原子)を挙げ、参加数の変化を記せ。 (4) 〔 〕 a b の操作に用いる器具の名称を記せ。 (5) 滴定の終点は溶液が何色を呈するときか。 (6) 滴定用いたかマンガン酸カリウム水溶液の濃度は何mol/Lか。 (7) うすめる前の過酸化水素水の濃度は何mol/Lか。 3、希硝酸の反応 (1) 希硝酸の酸化作用を表す次の式の( )を埋めて反応式を完成せよ。 HNO3 + ( )H+ +( )e- → ( )H2O + ( ) (2) 銅と希硝酸の反応の化学反応式を記せ。 (3) (2)で、酸化剤としては働いている硝酸は、銅1molあたり何molか。 4、酸化剤と還元剤 次の文の( a ) ~ ( h ) なごく、化学式、数値を入れよ。 過酸化水素水に硫酸酸性の過マンガン酸カリウム水溶液を加えると ( a ) の泡が 発生する。この反応で、過酸化水素は ( b ) 剤としてはたりている。 過酸化水素水に二酸化硫黄を通じると、次のように反応する。 H2O + SO2 → ( c ) このとき硫黄の酸化数は ( d ) から ( e ) に変化しており、過酸化水素は ( f ) 剤、二酸化硫黄は ( g ) 剤である。 また、硫化水素水に二酸化硫黄を通じると ( h ) が生じては砕くするが、この反応 は次式で表される。 2H2S + SO2 → ( i ) + ( j ) この場合、硫化水素の硫黄の酸化数は ( k ) から ( l ) に変化しており、硫化水 素は ( m )剤、二酸化硫黄は ( n ) 剤である。 よろしくお願いします。

  • 酸化還元反応式・・・

    初めまして。化学の実験のレポートでつまづいた所があるので教えてください!!うちの学科の必修科目で単位落とすと留年かもしれないんで・・・。 質問というのは酸化還元反応のことです。すべて質問されているのは各酸化還元反応の反応式を求めよ、というものです。反応物は 1、硫酸酸性過マンガン酸カリウム水溶液・亜硫酸ナトリウム水溶液 2、硫酸酸性ニクロム酸カリウム水溶液・亜硫酸ナトリウム水溶液 3、硫酸酸性過マンガン酸カリウム水溶液・シュウ酸水溶液 4、硫酸酸性過マンガン酸カリウム水溶液・ヨウ化カリウム水溶液 5、硫酸鉄((2))水溶液・硫酸水溶液・過酸化水素水 6、硫酸鉄((2))水溶液・硫酸酸性過マンガン酸カリウム水溶液 7、硫酸鉄((2))水溶液・硫酸酸性ニクロム酸カリウム水溶液 8、塩化鉄((3))水溶液・塩化スズ((2))水溶液・ヘキサシアノ鉄((3))カリウム水溶液 9、塩化鉄((3))水溶液・ヘキサシアノ鉄((3))カリウム水溶液 10、硫酸酸性ニクロム酸カリウム水溶液・エタノール 11、メタノール・イオン交換水・バーナーで熱した銅線 12、フェーリング液A・B・ホルムアルデヒド水溶液 この中で知っているものだけでいいんで教えてください!

  • 酸化還元滴定において

    こんにちわ。今回は酸化還元滴定について起こる問題について質問させて下さい。 過マンガン酸カリウム KMnO4 で過酸化水素 H2O2 で酸化還元滴定を行おうとしました。 硫酸 H2SO4 で過酸化水素を酸性溶液にして、滴定を行いました。 このときに、硫酸の変わりに、塩酸 HCl を用いることは出来ないと言われました。 これは一体なぜなんでしょうか? お答え下さい。宜しくお願いいたします。

  • 酸化還元反応式のつくりかたで…

    わからないところがあります。 例えば過マンガン酸カリウムの硫酸酸性水溶液と過酸化水素の水溶液の酸化還元反応式があったとします。 これは MnO4-→Mn2+とH2O2→O2 という変化するところだけ覚えればよく、それでイオン反応式までは書けることはわかっているつもりで、出来るつもりです。 しかし、その先のK+.H+.SO42-を加えて整理するというところがわかりません。なぜこれを加えるのか?一体どのくらいくわえるのか?どこに加えるのか? これは暗記する事なのでしょうか?それともやり方や理由があるのでしょうか?教えてください

  • 化学Ⅰ(酸化還元反応式)の問題

    酸化還元反応式の問題です。 ーーーーーーーーーーーーーーー 硫酸酸性の過マンガン酸カリウム水溶液と過酸化水素の反応をイオン反応式と化学反応式で書け。また、1モルのKMnO4とちょうど反応するH2O2のモル数はいくらかを答えよ。 ーーーーーーーーーーーーーーー 今までと少しパターンが違うせいか、いくら考えても途中でつまります(><) 分かる方、回答お願いします。

  • 酸化還元滴定について教えてください。

    酸化還元滴定の実験をこの前やりました。過マンガン酸カリウム(硫酸酸性)と過酸化水素水の反応がありますよね。その化学反応式(2KMnO4+3H2SO4+5H2O2→2MnSO4+8H2O+5O2+K2SO4)は分かるのですが、反応後に、滴定を行った後のコニカルビーカーを放っておいたら茶色になりました。原因は二酸化マンガンが生成されたからなのですが、何故二酸化マンガンが生成されたのですか?教えてください。 実験の方法は、希釈したオキシドールと希硫酸をコニカルビーカーに入れた後、ビュレットからカマンガン酸カリウム水溶液を滴下する、といったものです。 よろしくお願いします。

  • 酸化還元反応

    高校化学の質問です。 酸化還元反応式 硫酸酸性過マンガン酸カリウムと過酸化水素の反応です。 Mno4(-1)+8H(+)+5e(-)→Mn(2+)+4H2O…(1) H2O2→2H(+)+O2+2e(-)…(2) ()の中のものはイオン化係数を表しています。 このとき、イオン反応式を作ると、電子の数の関係から(1)×2+(2)×5をして計算をするので、過マンガン酸カリウム2molと過酸化水素5molが反応をすると書かれています。 ところが、『0,02mol/l過マンガン酸カリウム溶液30mlとちょうど反応する0,15mol/lの過酸化水素は何mlか?』 という問題の回答には 0,02×30/1000(mol)×5=0,15×α/1000(mol)×2より α=10mlとなっています。 しかし、この関係式を見る限り、私にはどうしても、過マンガン酸カリウム5molと過酸化水素2molが反応している式にしか見えないのです。 なぜこのような比率をかけたのでしょうか? 長文失礼しました。どうぞ宜しくお願いします。

  • 酸化還元反応

    こんにちは。酸化還元反応の問題でいくつか疑問があります。問題文を簡単に書くと次のような感じです。シュウ酸標準水溶液に適当量の硫酸を加えて酸性にした後、60度前後にあたため、過マンガン酸カリウム水溶液を滴下する。以下質問です↓↓↓ (1)硫酸を加える理由を教えてください (2)過マンガン酸カリウム水溶液にシュウ酸水溶液を加えてもおなじことですか。 よろしくお願いします。