問題 1

ヨウ素酸銅(II)

\ce{Cu(IO3)2}

の溶解度積を求めるため、25 °Cでの飽和水溶液を酸性溶液中でヨウ素滴定により分析する: ヨウ化物を過剰に加え、遊離したヨウ素をチオ硫酸ナトリウムで滴定する。飽和溶液

20.00\ \mathrm{cm^3}

に対し 0.100 M チオ硫酸ナトリウム溶液

30.00\ \mathrm{cm^3}

を要した。(1.1) 上記の反応について平衡式の系列を書け。(1.2)

\ce{Cu^{2+}}

の初期濃度とヨウ素酸銅(II)の溶解度積を計算せよ。活量係数は無視してよい。

ステップ 1/3: 反応式の平衡化

← 前へ次へ →

直感的な説明

Cu(II)は傍観者ではなく、余分なヨウ素を遊離させる酸化剤でもある。

2\ce{Cu^{2+}} + 6\ce{IO3^-} + 24\ce{I^-} + 24\ce{H+} -> 2\ce{CuI} + 13\ce{I2} + 12\ce{H2O},\qquad \ce{I2} + 2\ce{S2O3^{2-}} -> 2\ce{I^-} + \ce{S4O6^{2-}}

分析

酸性溶液中で $\ce{IO3^-}$ は $\ce{I^-}$ を酸化する: $\ce{IO3^-} + 8\ce{I^-} + 6\ce{H+} -> 3\ce{I2} + 3\ce{H2O}$ 。また $\ce{Cu^{2+}}$ も $\ce{I^-}$ を酸化する: $2\ce{Cu^{2+}} + 4\ce{I^-} -> 2\ce{CuI} + \ce{I2}$ 。両者を足し合わせると第一式が、チオ硫酸塩による $\ce{I2}$ の滴定が第二式を与える。