高校化学について

質問

現在、化学平衡を学んでいます。
そこで、先日、下のような実験を行いました。

・クロム酸カリウム水溶液＋硫酸→（オレンジ）→水酸化ナトリウム水溶液→（黄色：元の色）

このことはどのようなことを意味するのでしょうか。
また、先生はどのようなことを意図してこの実験を行ったのでしょうか。

ご教授のほど、よろしくお願いいたします。

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

はい、
クロム酸カリウムの構造は(Ｋ^+)2 ＣrＯ4^2-です。
ここに硫酸を加えると二分子のクロム酸カリウムからＫ2Ｏが外れて二クロム酸カリウムになります。
二クロム酸カリウムの構造は(Ｋ^+)2 Ｃr2Ｏ７^2-でオレンジ色です。
さらに水酸化ナトリウムを加えると二クロム酸は分解してクロム酸塩に戻ります。
良いですね、こんな実験、大学でもなかなか見られません。
私は博士の学位を取ってからしばらく後でもクロム酸と二クロム酸の関係が良く分りませんでした。(恥;

補足

クロム酸カリウムに硫酸を入れた際の化学反応式と
二クロム酸カリウム水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えた際の化学反応式を教えていただけますか？

回答No.3

htms42

３つの質問全てに
＞このことはどのようなことを意味するのでしょうか。
＞また、先生はどのようなことを意図してこの実験を行ったのでしょうか。
という言葉が書かれています。

＞現在、化学平衡を学んでいます。
と書かれています。

化学平衡に関する実験のはずです。

あなたはどう考えたのですか。
実験についての説明はなかったのですか。
授業ではまだ二クロム酸カリウムやクロム酸カリウムは出てきてないのですか。

クロム酸イオンと二クロム酸イオンとは酸性、アルカリ性で可逆的に入れ替わります。
色を見ただけでは何が起こっているかはわかりません。
クロム酸イオンが黄色で二クロム酸イオンがオレンジ色であるという予備知識が必要です。こういう変化を見てその色を知るということなのかも知れません。以前は教科書に載っていた反応です。（現在の教科書でどう扱かわれているかはよく知りません。）
二クロム酸カリウムは硫酸酸性で酸化剤として出てきます。クロム酸カリウムはクロム酸銀やクロム酸鉛という特別の色を持った化合物を作るというところで出てきます。別々の物質であると受け止めている人が多いです。でもその２つが相互に入れ替わり可能であるというのは意外と知られていないようです。

補足

実験の手段の説明はありましたが、
結果などについてはありませんでした。

回答No.2

potachie

＞＞先生はどのようなことを意図してこの実験を行ったのでしょうか。

これ、高校の指導要領外の実験です。が、昔、有機ＥＬの研究をしている若手の化学者にお話を伺う機会があったんですが、化学者を志した理由が、先生が実験で見せてくれた色が綺麗に変わる様に魅入られたから、ということでした。
クロム、ニッケル、コバルト、銅の水溶液の色の変化は、無機反応の基本だと私は思います。「化学平衡」の実験授業としても良い内容だと思いますが、先生の意図は指導要領とか教科書の範囲を超えた、もっとあなた方の心自体を捉えたかったのではないでしょうか。

自身の心を捉えた実験を、みんなにも見せたかったのでは？　この実験をされた先生は、きっとイイ先生ですよ。直接、聞かれてみては？

ついでに裏話をすると、重金属（こういう遷移金属のことです）の廃液（実験が終わった液体）は、捨てるのも面倒な手間がかかるモノなので、今時はなかなか実験をしてくれる先生も多くはないと思います。