最適pH

質問

酵素には最適pHがあるので、pHが低かったり高かったりする過酸化水素水にいれても、反応が小さいのは理解できますが、
pHは反応と関係ないとされている無機触媒（二酸化マンガン）を同じくpHが低かったり高かったりする過酸化水素水にいれたら、pH9のときはとても激しく反応ししたんですが、pH10.5にあげたら一気に反応がかなり弱まりました。これはなぜなのでしょう？
教えてください。

回答No.5

takes87 · ベストアンサー

かなりいい線の回答が出てきましたね。２番目の回答の方が答えに近そうですね。答えとしては”二酸化マンガンは強アルカリ性下では触媒としての働きを失う性質がある”でいいと思います。それなので２番目の回答の後半部分の”強いアルカリ性の下になると働きが急に弱まる性質がある”だけでもいいと思います。”中性下では・・”は設問に”pHは反応と関係ないとされている無機触媒”とかかれているのであれば特に必要ないかもしれません。もしなければ２番目の回答でOKだと思います。

お礼

ホントにありがとうございました。とても役に立ちました。感謝します。

回答No.4

noname#21649

＞水酸化マンガンに一瞬でなり反応が弱い
第一原子層から第三間思想付近程度ですと.二酸化マンガンのmpが900度程度.30度付近の反応として考えると.比較的遅い反応です。Mn-Oの結合が強いのでなかなか内部まで反応が進みませんので「一瞬でなる」わけではありません。
第一原子層付近ならば早い反応ですからnS程度です。しかし.その先はmS程度.１０げんし層を超えるとおんどがひくいですから.溶液方向への原子の移動は少なくなかなか反応は進まないでしょう。

なお「触媒」は表面１－２原子層が関係する反応であることはご存知ですね。
「無機触媒」ですから.担体としてシリカあたりを使っていることはわかりますね。

補足

お答えありがとうございます。しかし、僕はまだ高校一年なので難しいです；；もう少しわかりやすくなりませんか？

回答No.3

takes87

”この実験から無機触媒の二酸化マンガンにはどのような性質があることが導き出されるかを考察しなさい”の設問の答えはsatoshiaonamiさん自らの質問に６割がた書いてありますよ。確かにこれだけだと現象を観察したというのしかありませんが。

どのような性質があるかという答えにするには”二酸化マンガンには・・する性質がある”という答えになります。この・・に現象を観察した事に関して素直に入れるだけです。とりあえず上の文章をそのまま入れて日本語になるように無駄なところを省いてみて下さい。そうすると何となく答えになります。”その理由を述べよ”とは書いていないので二酸化マンガンが変化したとかは書かなくてもいいと思います。

お礼

もうひとつつくりました
結果より、二酸化マンガンには中性の下でが1番働きが多い性質があると導き出せる。また、強いアルカリ性の下になると働きが急に弱まる性質があるともかんがえられる。（二酸化マンガンが他の物質に変化したため酸素を発生できたい、と考えることもできる）

こんなんでどうでしょ？

補足

ありがとうございます。
　二酸化マンガンにはpHは反応と関係ないとされているが、中性の状態が、1番反応が大きく、強いアルカリ性になると一気に反応が弱まる性質がある。

こんな感じでいいんですかね？もしよければ、takes87さんもこの設問に対する答えを簡単に作ってくれませんか？参考にしたいので。いろいろとスミマセン

回答No.2

takes87

二酸化マンガンによる過酸化水素水から酸素を発生させる反応は、基本的にはpHに依存しません。

　しかし二酸化マンガンは濃塩酸と反応して塩素と塩化マンガンを生成しますし、酸素が存在しているところで水酸化カリウムを加えると酸化されて過マンガン酸となります。したがって二酸化マンガンではなくなるので酸素を発生させることが出来ません。ようするに反応してしまう場合はpH依存も何もないというわけです。

　pH10.5ではおそらく表面が過マンガン酸となりかけているので反応が弱くなっているのだと思います。触媒反応で生じた酸素が過マンガン酸生成の反応を更に促進しているかもしれません。

補足

では、この実験から無機触媒の二酸化マンガンにはどのような性質があることが導き出されるかを考察しなさい
って設問にはどうのように答えればいいでしょうかね？
いろいろスイマセン；；

回答No.1

noname#21649

数値を覚えていないのですが.マンガン４かのすいわ反応で.pH11位で OからOHに変わったかと思います。
さく生成定数を探してください。２酸化マンガンから水酸化マンガンに(表面が)変化したものと考えられます。

ただ私が他の遷移金属とごちゃ混ぜで覚えている可能性があります。

補足

ありがとうございます。
二酸化マンガンはアルカリ性に入れると、水酸化マンガンに一瞬でなり反応が弱いということでしょうか？