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名前:キム拓 日時:2004年07月20日00時41分00秒

金属と酸の反応を教えてください.
 磨いた鉄板5.58gを1mol/mol/の硫酸銅(II)水溶液250mlにひたした後,取り出したところ,鉄は5.81gになっていた.溶液の硫酸銅の濃度は何mol/mol/になっているか.

名前:芦田 実 日時:2004年07月22日 12時30分00秒

キム拓 様

 必ずしも専門家ではありませんので,不正確な回答もあります.教育学部から公開しているホームページの質問箱とQ&A集にも回答(一部)を載せたいと思います.

質問126 金属と酸の反応を教えてください.磨いた鉄板5.58gを1mol/の硫酸銅(II)水溶液250mにひたした後,取り出したところ,鉄は5.81gになっていた.溶液の硫酸銅の濃度は何mol/になっているか.

回答 鉄Feが鉄イオンFe2+となって溶解し,同じモル数だけ鉄板の表面に銅イオンCu2+が銅Cuとなって析出したため,結果として質量が増加しました.
  Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
最初の鉄のモル数をNF(mol),鉄の原子量(モル質量)をMF(g/mol),最初の銅イオンのモル数をNC(mol),銅の原子量(モル質量)をMC(g/mol)とします.反応により減少した鉄および銅イオンのモル数をX(mol)とすると,
NF・MF=5.58g
(NF−X)MF+X・MC=5.81g
∴ X=(5.81g−5.58g)/(MC−MF)=3.0×10-2mol
硫酸銅の濃度=1.00mol/−3.0×10-2mol/0.25=0.88mol/
なお,この反応では酸化還元電位の大小の関係で,鉄は鉄(III)イオンFe3+にはなりません.逆に言うと,鉄(III)イオンFe3+の水溶液に銅板を入れますと銅が溶解します(銅のエッチング).

埼玉大学教育学部理科教育講座
芦田 実

名前:キム拓 日時:2004年07月23日 05時25分12秒

芦田様

 貴信受領致しました.ふざけたペンネームで失礼しました.当方,本名を浅野と申します.
 貴信ご説明よくわかりました.一歩前進できました.ありがとうございました.

浅野