Chemistry Labs

問題 1

アルミニウムを含む合金 0.5284 g から溶液を調製した。アルミニウムは8-ヒドロキシキノリン酸アルミニウム Al(CX9HX6NO)X3\ce{Al(C9H6NO)3} として沈殿させた。沈殿を分離し、塩酸に溶かし、遊離した8-ヒドロキシキノリンを臭化カリウムを含む臭素酸カリウム標準液で滴定したところ、標準液 17.40 cm3^3 を要し、生成物は8-ヒドロキシキノリンのジブロモ誘導体であった。アルミニウムの相対原子質量は26.98。1.1 AlX3+\ce{Al^{3+}} と8-ヒドロキシキノリンの反応式を書け。1.2 沈殿で生成する化合物の種類名を答えよ。1.3 臭素酸塩と臭化物から臭素が生成する反応式を書け。1.4 臭素と8-ヒドロキシキノリンの反応式を書け。1.5 アルミニウムイオンと臭素酸イオンのモル比を計算せよ。1.6 合金中のアルミニウムの重量百分率を計算せよ。
ステップ 3/4: Al : 臭素酸塩の等価連鎖
← 前へ次へ →
直感的な説明

分子ではなく電子を数える：Br− を Br2 に酸化するのに BrO3− あたり5 e− が要り、Al 1個は Br2 6個＝12 e− を「保持」する。

Al≐Al(CX9HX6NO)X3≐3 CX9HX7NO≐6 BrX2≐12 e−⇒n(AlX3+)n(BrOX3X−)=512\ce{Al} \doteq \ce{Al(C9H6NO)3} \doteq 3\,\ce{C9H7NO} \doteq 6\,\ce{Br2} \doteq 12\,e^- \quad\Rightarrow\quad \frac{n(\ce{Al^{3+}})}{n(\ce{BrO3^-})} = \frac{5}{12}
分析

連鎖 Al≐3 オキシン≐6 BrX2\ce{Al} \doteq 3\,\text{オキシン} \doteq 6\,\ce{Br2} はAlあたり12電子当量に相当し、酸化剤 BrOX3X−\ce{BrO3^-} は5電子試薬なので、Alの化学当量は 26.98/12=2.24826.98/12 = 2.248 g eq−1^{-1}、モル比は n(Al):n(BrOX3X−)=5:12n(\ce{Al}):n(\ce{BrO3^-}) = 5:12。

よくある誤り. よくある誤りは BrOX3X−\ce{BrO3^-} を BrX2\ce{Br2} 1個に相当すると考えること：各臭素酸塩は3個の BrX2\ce{Br2} 分子を生成する（5 Br− + 1 BrO3− → 3 Br2）ので、滴定量とAlを結ぶ係数はAlあたり6ではなく12当量である。