酸化還元電位について

質問

独学なので、馬鹿な質問をしてしまっていたらすいません。

酸化還元反応で指示薬を考慮する際に、変色電位を考えると本に書かれてあったのですが、滴定の終点で指示薬の色が変わりますが、これは指示薬と酸化還元反応をしていると考えていいのでしょうか？

また、あるイオンを酸化していった場合、残っているイオンが0.01％ほどになったときに、指示薬の変色電位に近づくようですが、このように残っているイオンが微量になると、変色するということでしょうか？

酸化還元反応では例えば鉄とニクロム酸などというように酸化還元電位を考えるにしても２種類出てくるのではないかと思うのですが、参考書などは鉄ならば２価と３価の標準電位から、計算して指示薬の変色電位を考えていますが、素人の自分にしてみると、それでいいのと思ってしまうのですが、どうなんでしょうか？
この辺のことで何かいい参考書などあるでしょうか？

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

>>酸化還元反応では例えば鉄とニクロム酸などというように酸化還元電位を考えるにしても２種類出てくるのではないかと思うのですが、
二種類とは何と何でしょう。
「酸化還元電位」は定義があいまいなので、通常「還元電位」を「標準電極電位、E^0」として「水素標準電極(SHE)」に対する電位として定義します。つまり鉄ですと、
Ｆｅ(3+)　+　e-　→　Ｆｅ(2+)　+0.771Ｖ vs SHE
これだけ覚えて下さい。この値の多くのものは「理科年表」丸善刊、に載っています。
濃度と電位の関連はネルンストの式で決まります。
ネルンストの式は酸化還元反応の基本ですので、多少ややこしいと思っても丸暗記しておいた方が便利です。
なお、鉄の酸化をフェナントロリン試薬で見ていたとするとそれは鉄フェナントロリンの錯体の色で見ていますので、フェナントロリンは酸化還元されていません。
この辺りはサイクリックボルタンメトリーなどをやってみると非常によく分かります。
酸化還元を考えるとき電気化学の知識が有るのと無いのでは難易度が桁外れに違います。
できるだけ電気化学も勉強して下さい。
電子移動が反応を決めるという福井先生のフロンティア電子の考え方は今でも立派に通用しますから。
<(_ _)>

お礼

回答ありがとうございました。

一般の無機化学の教科書だけでなく、電気化学も勉強してみます。

2種類というのは、鉄の半反応式だけでなくニクロム酸の半反応式もあるのでは、ということです。

回答No.2

noname#160321

>>2種類というのは、鉄の半反応式だけでなくニクロム酸の半反応式もあるのでは、ということです。
はいその通りです。
ただそれらを混ぜて考えると分かり難いので、両半反応正しくは「半電池」を考えその両者の電位が、同じになるような各イオンの濃度になると考えてください。
溶液全体の電位(白金線と標準電極との電位差)はこれらの半電池の起電力と等しくなる「はず」です。

お礼

回答ありがとうございました。

両位が同じになるのは参考書なども読み、納得しました。
では酸化還元反応の終点はお互いの電位が等しくなったときと考えていいのですかね？