溶存酸素量の、質問です。

質問

100mlの環境水試料をアルカリ性にし、MnSO4で処理した。この溶液に酸を加えたあと、過剰のKIを加えた。この溶液を0.010mol/L Na2S2O3で滴定したところ、800mlで終点に達した。DOを求めよ。

という問題です。解答よろしくお願いします。

回答No.1

KURUMITO · ベストアンサー

一連の実験での反応式は次のように表されます。

(1)Mn^2＋　＋　2OH^－　→　Mn(OH)2
(2)2Mn(OH)2　＋　1/2O2　＋　H2O　→　2Mn(OH)3
(3)2Mn(OH)3　＋　2I^－　＋　6H^＋　→　2Mn^2＋　＋　I2　＋　6H2O
(4)I2　＋　2S2O3^2－　→　2I^－　＋　S4O6^2－

ＫＩから(3)で生成したI2をチオ硫酸ナトリウムで滴定しているのですがその時に使われたチオ硫酸のモル数は0.010mol/l Na2S2O3を800ｍｌ使用しているので

0.010 * 800 / 1000 = 8.00 * 10^-3 mol

ところで(1)から(4)までの反応式の左右を足し合わせて簡略化すれば次の式にまとめることができます。

2Mn^2+ + 4OH^- + 1/2O2 + H2O + 6H^+ + 2S2O3^2- →　2Mn^2+ + S4O6^2-　+ 6H2O
1/2O2 + 2H^+ + 5H2O + 2S2O3^2- →　S4O6^2- + 6H2O
1/2O2 + 2H^+ + 2S2O3^2- →　S4O6^2- + H2O

このことからチオ硫酸1モルに対して反応した酸素ガスのモル数は4分の1モルということになります。

したがって環境水試料100ｍｌに含まれた酸素のモル数は

8.00 * 10^-3 /4 = 2.00 * 10^-3 mol

DOは試料1000ｍｌに含まれる酸のmg数で表されますので

2.00 * 10^-3 * 32.0 * 1000 * 1000/100 = 640 mg O/l

ところでこの酸素量は1気圧の状態で通常水に溶ける量の50－60倍の値となっています。800mlで終点に達した。というのは反応に使われたチオ硫酸溶液の量で間違えないのですね。いずれにしても上記のような計算をすることになります。参考にしてください。