【化学クイズ】過マンガン酸カリウムを使う酸化還元滴定について

過マンガン酸カリウム水溶液を使った酸化還元滴定について考えよう

硫酸酸性下のFeSO₄水溶液25 mLを0.010 mol/LのKMnO₄水溶液で滴定した。その結果KMnO₄水溶液が20 mL必要だった。このときのFeSO₄水溶液の濃度を求めましょう。

解説編

酸性下のKMnO₄は酸化力が大きい。そのため、酸化剤はKMnO₄、還元剤はFeSO₄である酸化還元反応と考えることができる。

また電子を放出するのはFe²⁺と考えることができる。

そこで半反応式を書くと下のようになる。

酸化剤の半反応式：MnO₄^- + 5e^- + 8H⁺ → Mn²⁺ + 4H₂O

還元剤の半反応式：Fe²⁺ → Fe³⁺ + e^-

そこで、電子(e^-)が消えた式を得るために、"酸化剤の半反応式 + 還元剤の半反応式 ×5"として、以下の式が得られる。

MnO₄^- +8H⁺ + 5Fe²⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O

この式を見ると、KMnO₄とFeSO₄は1：5のモル比で反応することがわかる。

そこでFeSO₄水溶液の濃度を mol/Lとして、左辺に反応したFeSO₄のmolを、右辺に反応したKMnO₄のmolの式をつくると下のようになる。