質問: 塩素反応について 塩素反応について 牛乳の受入時に塩素試験をします。 この塩素反応の原理を教えて欲しいです。 <塩素試験の方法> ・牛乳5ml に希塩酸(約30%塩酸)4mlと、7%ヨウ化カリウム(ki)を添加し、80°Cで10分間加熱⇒ 黄色を呈したら塩素反応陽性 と判定する。 つまり、牛乳+hcl+ki の反応に もし塩素(次亜塩素酸ナトリウム naclo)が入っていたとしたら何と反応して黄色になるんでしょうか? 自分で調べたらどうやらi2が黄色になるらしいのですが、どのように反応してでるのかわかりません。 化学式でどうなってるのか知りたいです。 わかるかた、教えてください!!
回答: 私はこの牛乳の残留塩素検出自体のことは知りませんので、質問者がおっしゃるヨウ素i2生成による呈色という前提でお答えします。 次亜塩素酸ナトリウムは酸化剤で naclo → na+ + clo- と電離し、このとき生じた次亜塩素酸イオンが、 clo- + 2h+ + 2e- → cl- + h2o ・・・・(1) と変化しようとします。 e-は電子のことです。 このように電子e-を受け取ることで化学変化をしようとする物質を酸化剤といいます。 一方、ヨウ化カリウムは還元剤で、 ki → k+ + i- と電離し、このとき生じたヨウ化物イオンは 2i- → i2 + 2e- ・・・・(2) のように変化しようとします。こちらは電子を出す方です。(=還元剤) さて、この両者を混ぜ合わせると、電子を渡す方と受け取る方で電子授受のやりとりが成立し、反応が起こります。これは化学反応式では (1)+(2) で表されます。実際、(1)と(2)の辺々を足しあわせて整理すると、次式のようなります。(このとき、酸化剤と還元剤の側で電子e-の数を同じにするのがポイント) clo- + 2h+ + 2i- → i2 + cl- + h2o この式で、一応この変化の本質は表していますが、化学反応式として体裁を整えるために、clo-の相棒のna+と、h+の相棒のcl-2個分、i-の相棒のk+2個を両辺に加えて、整理します。 naclo + 2hcl + 2ki → i2 + nacl +2kcl これが答えだと思います。 牛乳自体はこの反応には関わりません。あくまで、不純物として含まれるnacloがkiと反応し、この反応をスムーズに行わせるためにh+が必要になり、塩酸を入れているのです。 nacloが存在しなければ、i2はできません。 ところで、nacloが牛乳に混入するのはなぜでしょうか。容器の殺菌か何かに使ったものの残留物でしょうか。