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-実験 NO.266-

実験B-54 <びっくり!鉄の七変化!の巻>

所要時間
90分
投稿者
日本分析化学専門学校

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準備するもの

【使用器具】
・ビーカー200mL(数個)
・スポイト5mL
・メスシリンダー50mL

【使用試薬】
・塩化鉄(Ⅲ)(0.2g)
・チオシアン酸カリウム(0.2g)
・1mol/L水酸化ナトリウム水溶液(10mL)
・フェノールフタレイン指示薬(数滴)
・2mol/L塩酸(20mL)
・ヘキサシアノ鉄(Ⅱ)酸カリウム(0.2g)

実験の手順

  1. ビーカーに次の試薬をそれぞれいれる。
     A液:水200mLに塩化鉄(Ⅲ)0.2gを入れ溶解。
     B液:水100mLにチオシアン酸カリウム0.2gを入れ溶解。
     C液:水100mLに1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を10mL加える。
     D液:水100mLにフェノールフタレイン溶液を3適加える。
     E液:水100mLに2mol/L塩酸20mLを加え、ヘキサシアノ鉄(Ⅱ)酸カリウム0.2gを入れて溶解。
  2. A液をB液に半分いれ、色の変化を観察する。
  3. B液をC液に半分いれ、色の変化を観察する。
  4. C液をD液に半分いれ、色の変化を観察する。
  5. D液をE液に半分入れ、色の変化を観察する。

アドバイス

  1. 溶液を入れる順番を間違えないようにしてください。
  2. 塩酸や水酸化ナトリウム等、試薬の扱いには十分に注意してください。
  3. 色の変化はすぐに起こります。

解説

鉄には、Fe²⁺とFe³⁺の2種類のイオンが存在します。
この内、Fe³⁺は安定しているのに対し、Fe²⁺は少し不安定で、
電子を1つ放出してFe³⁺になろうとします。
つまり、「Fe²⁺→Fe³⁺+e⁻」という酸化反応が起こります。
今回の実験で最初に見えた黄褐色は、Fe³⁺の色です。(A液)
次のチオシアン酸カリウムとFe³⁺との反応では、血赤色に溶液が変化しましたが、
これはFe³⁺とチオシアン酸イオンが反応し、チオシアン酸鉄イオンが生じるためです。
(A液→B液)
これを次の溶液に移すと、色が赤褐色に変わります。(B液→C液)
これは水酸化ナトリウムにより、水酸化物の沈殿ができたためです。
これを次の溶液に移すと、液性が塩基性であるため、pH指示薬のフェノールフタレインが
ピンク色を示します。(C液→D液)
最後にE液にこれを移すと、ヘキサシアノ鉄(Ⅱ)酸カリウムがFe³⁺と反応し、
濃青色沈殿を生じます。(D液→E液)

所要時間は溶液調製の時間も加味しているため、
事前に溶液を調製しておけば数分で実験を行うことができます♪

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