質量％濃度について教えてください

質問

オキシドール中の過酸化水素を適量するために、オキシドール1.0ml
を正確にとり、水10ml及び10％硫酸10mlを入れたフラスコの中に加え
、0.02mol/lの過マンガン酸カリウム水溶液を用いて適定した
ところ20mlを要した。

問題：このオキシドールの過酸化水素濃度（質量％）を求めよただし
オキシドールの密度は1.0g/cmとする

この問題の解答が
イオン反応式

5H(2)O(2) [+] 2MnO(4)- [+] 6H+　→　5O(2) [+] 2Mn2+ [+] 8H(2)O

となり過酸化水素と過マンガン酸イオンが　５　：　２のモル比で反応する
まず、オキシドールのH(2)O(2)の重量％をX％とする

　　　　「過酸化水素のモル数」　「過マンガン酸イオンのモル数」
X/100×（1.0g・1.0g/cm）÷34　：　0.02×20/1000
　　　　　　　｛mol｝　　　　　　　　｛mol｝
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＝　５　：　２

で答えが　3.4％　なんですが何回読んでもよくわかりません
式ではモル濃度を求めて計算していますが
「質量％濃度」って　溶媒の質量（g）/100ｇの溶液中の質量（g）×100
で求めるんじゃなかったでしたっけ？何故molで計算
してるんですか？重量％は質量％と同じ意味ですか？
なんだかよくわかりません・・・
どなたかアドバイスを～！

回答No.2

rei00 · ベストアンサー

う～ん，混乱されてますね。何を計算すればいいかを順番に考えてみましょう。

> このオキシドールの過酸化水素濃度（質量％）を求めよ
> オキシドールのH(2)O(2)の重量％をX％とする

　求めるのが『過酸化水素濃度（質量％）』ですから，これ（質量％）をＸとするべきです。ま，「質量％＝重量％」と考えていいですから，以下の考え方には関係ないですが。

> 過酸化水素と過マンガン酸イオンが５：２のモル比で反応

　これは解りますね？　この関係を未知数Ｘを使って表して，等式を立てます。

> X/100×（1.0g・1.0g/cm）÷34

　反応した過酸化水素（H2O2）のモル数を求めてます。

　モル数を求めるには，「モル数＝質量／モル質量」の関係を使います。過酸化水素のモル質量は 34 [g/mol] ですから，過酸化水素の質量が必要です。過酸化水素はオキシドール 1.0 [ml] に由来しますから，過酸化水素の質量は質量％（Ｘ）とオキシドール 1.0 [ml] の質量から求めます。

>「質量％濃度」って　溶媒の質量（g）/100ｇの溶液中の
> 質量（g）×100 で求めるんじゃなかったでしたっけ？

　これは違います。「質量％濃度 ＝ [溶質の質量 (g) ／溶液の質量 (g)]ｘ100」です。

　今の場合，過酸化水素はオキシドール 1 [ml] に由来しますから，オキシドール 1 [ml] の質量が溶液の質量です。「質量 (g) ＝ 体積 (ml)ｘ密度 (g/ml)」で，オキシドール 1.0 [ml] の質量は，1.0 [ml] ｘ 1.0 [g/cm^3] = 1.0 [g]　です。

　したがって，Ｘ（過酸化水素の質量％濃度）＝ [過酸化水素の質量／1.0（オキシドール 1.0 [ml] の質量）]ｘ100　となり，過酸化水素の質量 ＝ X/1.0 [g]　となります。

　したがって，過酸化水素のモル数は（X/1.0)÷34　となります。ここまでをまとめて書けば，お書きの『X/100×（1.0g・1.0g/cm）÷34』になります。

　後は解りますよね。書かれている通りですから。

お礼

お返事ありがとうございます！

すいません質量％について基本的に間違った覚え方をしていましたー・・・
あとオキシドール＝過酸化水素だとおもいっきり
勘違いしていました、問題はよくよまないとダメですね＾＾

X/100 [×]（1.0ml・1.0g/cm）
----------------

この下線部はオキシドール（溶液）の質量だということですね？
なんとか理解できそうです、どうもありがとうございました！

回答No.3

eatern27

#1です。さっきのは見当違いの回答でしたね。すいません。
反応式の係数というのはモル数の比です。だから、それぞれのモル数を求めてその比が、反応式の比と等しいとして解いたのです。

＞「質量％濃度」って　溶媒の質量（g）/100ｇの溶液中の質量（g）×100
違います。
質量％濃度[%]=溶質の質量[g]/溶液の質量[g]*100です。
途中に「100ｇの溶液中の質量」とありますが、この質量が溶質の質量を指すならば、これが、「質量%濃度」です。
中学校か、小学校かでやった濃度だったと思います。
ちなみに
モル濃度[mol/l]=溶質の物質量[mol]/溶液の体積[l]
質量モル濃度[mol/kg]=物質の物質量[mol]/溶媒の質量[kg]
となります。

＞式ではモル濃度を求めて計算していますが
何を？
過マンガン酸イオンを、ですか。過酸化水素をであるならば、こうは解いていません。
＞X/100×（1.0g・1.0g/cm）÷34　
とありますが、X/100×（1.0[ml=cm^3]・1.0[g/cm^3]）÷34
の間違いでしょう。
X/100×（1.0cm^3・1.0g/cm^3)・・・上の「質量%濃度=」を「溶質の質量=」に直して下さい。
これが過酸化水素の質量。これを過酸化水素の分子量である34[g/mol]でわれば、モル数になります。　

ただ、#1で、書いた通り、イジワルな問題では過酸化水素と過マンガン酸イオンの反応が終わるまでに、硫酸がなくなることもありえますので、硫酸との比較もする必要があると思うのですが・・・。

お礼

お返事どうもありがとうございます。

根本的に質量％濃度について間違っていました＾＾
とても詳しく解説してくださってすごく感謝しています
印刷してじっくり熟読したいと思います
ありがとうございましたー！

回答No.1

eatern27

イオン反応式はこうですが、
5H(2)O(2) [+] 2MnO(4)- [+] 6H+　→　5O(2) [+] 2Mn2+ [+] 8H(2)O
化学反応式は
5H(2)O(2) +2KMnO(4)+ H(2)SO(4)+　→　5O(2)+ 2MnSO(4)+K(2)SO(4)+8H(2)O
こうなります。この反応には硫酸も必要なのです。硫酸に限度がある以上硫酸が無くなれば、反応は止まります。このことを考えましたか?
硫酸に限りがあるということを考えれば3.4%になるのではないでしょうか?
イオン反応式で解くのではなく、化学反応式に直しましょう。

＞重量％は質量％と同じ意味ですか？
両方とも同じ言葉のような気がするのですが・・・