過酸化水素水のモル濃度を求める問題では、滴定を利用して反応に必要な試薬の量から計算を行います。この記事では、過酸化水素水10.0mLに希硫酸を加えた後、KMnO4水溶液で滴定を行った際のモル濃度の求め方を解説します。
滴定反応の式と条件
過酸化水素水（H2O2）とKMnO4（過マンガン酸カリウム）の滴定反応は、次のような反応式で表されます。
2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ → 2Mn2+ + 5O2 + 6H2O
この反応では、過酸化水素水（H2O2）と過マンガン酸イオン（MnO4-）が反応し、酸性条件下で酸素を放出します。滴定によって反応の終点を見つけることで、過酸化水素水のモル濃度を計算できます。
与えられた情報からの計算
問題の中で与えられた情報は以下の通りです。
- 過酸化水素水10.0mL
- 希硫酸を加えて100mLに希釈
- 2.00×10-1 mol/LのKMnO4水溶液を用いる
- 16.00mLのKMnO4水溶液で終点に達する
まず、KMnO4のモル数を求めます。KMnO4のモル濃度は2.00×10-1 mol/Lで、使用した体積は16.00mL（0.01600L）です。
KMnO4のモル数 = 2.00×10-1 mol/L × 0.01600 L = 3.20×10-3 mol
過酸化水素水のモル数の求め方
反応式から、過酸化水素水（H2O2）とKMnO4のモル比は5:2であることがわかります。したがって、過酸化水素水のモル数は次のように計算できます。
過酸化水素水のモル数 = (3.20×10-3 mol) × (5/2) = 8.00×10-3 mol
過酸化水素水のモル濃度
過酸化水素水のモル数が8.00×10-3 molで、最終的な体積が100mL（0.100L）です。モル濃度（mol/L）は次のように計算できます。
過酸化水素水のモル濃度 = 8.00×10-3 mol / 0.100 L = 8.00×10-2 mol/L
答え
したがって、過酸化水素水のモル濃度は8.00×10-2 mol/Lです。この計算結果は、有効数字3桁で求めた結果です。
まとめ
過酸化水素水のモル濃度を求めるためには、滴定反応を利用して必要な試薬の量を測定し、反応式に基づいて計算を行います。この問題では、与えられた情報を基にして、KMnO4のモル数から過酸化水素水のモル濃度を求めました。
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