実験 / experiment_electrochemistry

ヨウ素滴定実験

ヨウ素とチオ硫酸ナトリウムの反応を利用し、デンプン指示薬による青紫色の変化から終点を判断する実験教材です。

実験教材

難易度：発展目安：45分

# 実験 # 酸化還元 # ヨウ素滴定 # ヨウ素 # チオ硫酸ナトリウム # デンプン指示薬

この教材で学ぶこと

到達目標

ヨウ素滴定が酸化還元滴定の一種であることを説明できる
ヨウ素とチオ硫酸ナトリウムの反応を説明できる
デンプン指示薬を加えるタイミングを理解できる
終点の色変化を説明できる

前提知識

酸化還元反応
酸化剤と還元剤
デンプンとヨウ素の反応
滴定
モル計算

図・写真

※スマホで画像が見づらい場合は、画像を拡大表示するか、別タブで開くと確認しやすいです。

ヨウ素滴定における終点前後の溶液の色の写真 — ヨウ素滴定では、ヨウ素の色やデンプンとの青紫色の変化を利用して終点を判断する。

ヨウ素滴定の流れを示す模式図 — ヨウ素の褐色が薄くなってからデンプンを加え、最後に青紫色が消えるところを終点として扱う。

実験情報

目的

ヨウ素とチオ硫酸ナトリウムの反応を利用し、試料中の酸化剤またはヨウ素量を求める。

原理

ヨウ素滴定では、ヨウ素I₂がチオ硫酸イオンS₂O₃²⁻によって還元され、ヨウ化物イオンI⁻になる反応を利用する。ヨウ素は褐色を示し、デンプンと反応すると青紫色を示す。滴定の終点では、ヨウ素が消費されるため、デンプンによる青紫色が消える。

器具

ビュレット
ホールピペット
三角フラスコ
ビーカー
保護メガネ

試薬

ヨウ素を含む試料溶液
チオ硫酸ナトリウム標準液
デンプン指示薬
ヨウ化カリウム水溶液
必要に応じて酸

手順

保護メガネを着用し、ビュレットにチオ硫酸ナトリウム標準液を入れる。
三角フラスコにヨウ素を含む試料溶液を一定量入れる。
チオ硫酸ナトリウム標準液を少しずつ滴下し、よく振り混ぜる。
溶液の褐色が淡黄色になったら、デンプン指示薬を加える。
デンプンによって青紫色になった溶液をさらに滴定する。
青紫色が消えたところを終点とする。
滴定に使ったチオ硫酸ナトリウム標準液の体積から、試料中のヨウ素量を計算する。

観察結果

試料	結果
滴定前	ヨウ素により褐色を示す
滴定途中	ヨウ素が消費され、色が薄くなる
デンプン添加後	青紫色を示す
終点	青紫色が消える

安全上の注意

ヨウ素は皮膚や衣服に色がつきやすいため注意する。
試薬を直接におわない。
酸を使う場合は皮膚や目につけない。
滴定中に溶液を飛ばさないようにする。
こぼした場合は教員や指導者に知らせる。

廃液・廃棄

ヨウ素を含む廃液は指定された廃液容器に入れる。
チオ硫酸ナトリウムを含む廃液は指導者の指示に従って処理する。
使用後の器具は十分に洗浄する。

早覚え表

印刷・PDF保存・CSVダウンロードに対応しています。

ヨウ素滴定の基本

項目	内容	ポイント
反応	I₂ + 2S₂O₃²⁻ → 2I⁻ + S₄O₆²⁻	ヨウ素が還元される
滴定液	チオ硫酸ナトリウム標準液	ヨウ素を消費する
指示薬	デンプン	ヨウ素と青紫色を示す
終点	青紫色が消える	ヨウ素がなくなった合図
注意	デンプンは淡黄色になってから加える	最初から入れると誤差の原因になりやすい

色の変化

段階	色	意味
滴定前	褐色	ヨウ素が存在する
滴定途中	淡黄色	ヨウ素が少なくなっている
デンプン添加後	青紫色	ヨウ素-デンプン反応
終点	無色または青紫色が消える	ヨウ素が消費された

覚え方・暗記ポイント

ヨウ素滴定ではデンプン指示薬を使う。

デンプンはヨウ素と青紫色を示す。

チオ硫酸ナトリウムはヨウ素を還元する。

終点は青紫色が消えるところ。

デンプンは最初からではなく、淡黄色になってから加える。

1 ヨウ素滴定の考え方 2 デンプン指示薬の役割

1 ヨウ素滴定の考え方

ヨウ素滴定は、ヨウ素とチオ硫酸ナトリウムの酸化還元反応を利用する滴定です。

ヨウ素は褐色を示しますが、チオ硫酸ナトリウムによって還元されるとヨウ化物イオンになり、色が薄くなります。

この反応の量的関係から、試料中のヨウ素量や酸化剤の量を求めることができます。

確認ポイント

ヨウ素滴定が酸化還元滴定であることを説明できる
チオ硫酸ナトリウムの役割を説明できる
反応式の係数関係を使える

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2 デンプン指示薬の役割

デンプンはヨウ素と反応して青紫色を示します。

ヨウ素が多く残っている段階でデンプンを入れると、終点が分かりにくくなることがあります。

そのため、ヨウ素の色が淡黄色になってからデンプンを加え、青紫色が消えるところを終点とします。