無水硫酸銅を作る実験の時、酸化銅か希硫酸を余らせる理由

質問

酸化銅と希硫酸を混ぜて無水硫酸銅を作る実験のとき、投入量によりどちらかの物質が余るような配分比率で実験を行いました。何故片方の物質を余るような配分比率で実験を行うのでしょうか。希硫酸と酸化銅の比率が98：79.5で混ぜるとどちらもあまりが無く無水硫酸銅ができるはずなのに、実験ではわざわざどちらかを余らせるのか、その理由がよくわかりません。

回答No.1

パんだ パンだ（@Josquin） · ベストアンサー

出来るだけ多くの目的物を得るために、安価な原料を過剰に用いて反応が100%近く進むようにします。また、目的物と原料の分離が困難な場合は、その原料は他の原料より少なめにすることもあります。

今回の実験では、硫酸を過剰に用いるのが普通だと思いますが、酸化銅を過剰にする理由はよくわかりません。

お礼

とても早く回答していただきありがとうございます。簡潔で分かりやすいのでとても参考になりました。

回答No.2

kei533

実際に携わったことがないので推測です。
(1)不純物を含まない物質はなく、試薬でも純度の絶対値を保障していません。従って精密に秤取っても、厳密には何れかが過剰になり、何れが過剰か反応してみないと分からない。
(2)固-液反応であり、当量を混ぜるのは反応の完結に長時間かかる。硫酸過剰にすると反応が早く固体の酸化銅が残らないので分かりやすい。
(3)生成物の純度が高めやすいか、残留しても影響の少ない方を過剰にする。
無水硫酸銅を作るには、酸化銅が溶解したのち、水を蒸発し、さらに加熱して結晶水を飛ばすと白色の粉末になります。硫酸過剰では硫酸は粉末中に残留します。水を蒸発し結晶が生成したとき結晶を取り出し、純水で洗浄すれば残留する硫酸や他の不純物も少なくなり純度は高まります。
酸化銅過剰でそのまま水を蒸発させると不純物として酸化銅が残ります。十分時間かけて反応させたのち残った酸化銅をろ過すれば除けます。工業的には何れが短時間に、純度が高く、収率がよく、廃棄物が少なく、経済的かなどでプロセスが選択されるでしょう。

お礼

回答ありがとうございます。とても詳しく、分かりやすいので、とても参考になりました。