ヨウ素Ｉ2の滴定による酸化還元反応には、
[１]︰ヨウ素酸化滴定（ヨージメトリー） [２]︰ヨウ素還元滴定（ヨードメトリー）とがありますが、今回は、この２つの滴定について進めていこうかなと思います。
前回紹介致しましたＣＯＤ（化学的酸素要求量）に比べて理解しやすいと思いますので、毎回通りイメージの方よろしくお願いします！
【✺ ＣＯＤ(化学的酸素要求量)の別記事は、こちらから是非御覧下さい！】
「決定打はコレだ！ＣＯＤ(化学的酸素要求量)は同じ濃度で終了させるべし！」
１．ヨウ素Ｉ2のちょっとした復習！
無極性分子であるＩ2は極性溶媒の水Ｈ2Ｏにはほとんど溶けませんが、ヨウ化カリウムＫＩ水溶液にはよく溶けて三ヨウ化物イオンＩ3^-を生成させ（赤[せき]）褐色の「❀ ヨウ素溶液」となります。
Ｉ2 ＋ Ｉ^- ⇆ Ｉ3^-
この様にＫＩのヨウ化物イオンＩ^-と反応しＩ3^-が生成されます。このヨウ素溶液に指示薬でもあるデンプンを加えると青紫色（せいししょく）に呈し「❀ ヨウ素デンプン反応」が起こり、これはヨウ素Ｉ2の検出に用いられています。
この現象はデンプン分子の螺旋（らせん）構造に起因しており、この螺旋構造の中にヨウ素Ｉ2が侵入する事で呈色しています。これを熱すると無色となって青紫色が消失し、再び冷却すると青紫色を呈します。
また薄（うす）褐色のヨウ素Ｉ2の飽和水溶液（Ｉ2が完全に溶解している状態）にチオ硫酸ナトリウムＮａ2Ｓ2Ｏ3水溶液を加えると無色となります。これは、ヨージメトリー・ヨードメトリーの最終段階で行われる滴定でもあります。
Ｉ2 ＋ ２Ｎａ2Ｓ2Ｏ3 → ２ＮａＩ ＋ Ｎａ2Ｓ4Ｏ6（テトラチオン酸ナトリウム）
[半反応式]︰Ｉ2 ＋ ２Ｓ2Ｏ3^2-（チオスルファト↔チオ硫酸イオンＳ2Ｏ3^2-） → ２Ｉ^- ＋ Ｓ4Ｏ6^2-２．ヨウ素酸化滴定（ヨージメトリー）と、ヨウ素還元滴定（ヨードメトリー）の覚え方について！
私自身、時たま「ヨウ素酸化滴定＝ヨージメトリー」、「ヨウ素還元滴定＝ヨードメトリー」の両滴定の名称がゴチャ混ぜになって、どちらがヨージメトリーで、どちらがヨードメトリーかを戸惑う事があります。
皆さんは、こういう様に迷った事ないでしょうか？たった４つの名称を同じ意味を表す滴定として頭にインプットするだけなのですが、何故だか間違ってしまう事があるんですよね！
そこで私は、「ヨウ素酸化滴定＝ヨージメトリー」だけを完璧に覚える事にしました。これだけを覚えられたら、あとは自然と「ヨウ素還元滴定＝ヨードメトリー」は覚えられます。
その覚え方とは、ヨウ素酸化滴定の酸化の酸を、「❁ サン」に、ヨージメトリーの「❁ ジ」だけを取り外し、この２つのカタカナを合わせて「✰ サンジ！」として覚える事にしました！
「✰ サンジ！」聞き覚えがないでしょうか？そうです、アニメ︰ワンピースの、あのコック長「✰ サンジ！」です！
「何だソリャ！」と、ツッコミたくなる人がたくさんいると予想されますが、皆さん、この覚え方は案外間違わない覚え方ですので、一度試されたらいかがでしょうか！イメージまでして頂きますと、こんな感じです。
「サンジが酸（サン）化滴定してる！」姿をイメージして頂きますと、自然と、
「❁ ヨウ素酸（✰サン）化滴定＝ヨージ（✰ジ）メトリー」
が成立し完全に間違う事が無くなります！あと残った名称は、
「ヨウ素還元滴定＝ヨードメトリー」
だけであり、間違わずに完璧に覚えられますので、一度お試しを！
「オレ酸（サン）ジ！ヨウ素酸化滴定、皆んなも覚えてな！えっ、怒ってないよ、真剣なだけ！」
皆さん、似てなくてごめんなさい_(._.)_！
３．酸化剤︰ヨウ素Ｉ2により、還元剤を酸化する段階的詳細図！
そして、還元剤を溶液中の過剰な酸化剤ヨウ素Ｉ2に完全に吸収させ、ヨウ素Ｉ2の一部を完全に還元し、その一部はヨウ化物イオン２Ｉ^-となる！
（２）残った酸化剤ヨウ素Ｉ2に指示薬のデンプンを加え青紫色に呈色するヨウ素デンプン反応が生じる！
（３）最後に、チオ硫酸ナトリウム２Ｎａ2Ｓ2Ｏ3により残ったＩ2を完全に滴定還元するとヨウ化物イオン２Ｉ^-となり、溶液中の青紫色が消滅し終了となる！
【❊ ヨウ素酸化滴定（ヨージメトリー）の段階的詳細図！】
【❅ １番最初の画像の[１]＝２番目と３番目画像の、[１]＋[１’]】
として、１番目の画像[１]を、２番目と３番目の画像の[１]と[１’]によって、より詳しく表している所に着目して下さい！』
４．還元剤：ヨウ化物イオン２Ｉ^-により、酸化剤を還元する段階的詳細図！
（２）酸化され生成したヨウ素Ｉ2に指示薬であるデンプンを加えると青紫色に呈色する（ヨウ素デンプン反応）！
（３）最後に、チオ硫酸ナトリウム２Ｎａ2Ｓ2Ｏ3により酸化されたヨウ素Ｉ2を還元すると再びヨウ化物イオン２Ｉ^-に還り、青紫色が消滅し終了となる！
【❊ ヨウ素還元滴定（ヨードメトリー）の段階的詳細図！】
【❅ １番最初の画像の[１]＝１番目と２番目と３番目画像の、[１]＋[１’]】
として、１番目の画像[１]を、１番目と２番目と３番目の画像の[１]と[１’]によって、より詳しく表している所に着目して下さい！』
５．ヨージメトリー（ヨウ素酸化滴定）の問題をイメージしながら解いていこう！
「 左辺（還元剤） ＝ 右辺（酸化剤） 」
または、
「 左辺（酸化剤） ＝ 右辺（還元剤） 」
と思い切って考えて頂きますと理解しやすいと思います。さらに酸化還元反応による半反応式が必要とされますので、半反応式を重要視して頂けたらと思います！
（１）ヨウ素溶液中のヨウ素Ｉ2が、硫化水素Ｈ2Ｓの硫黄Ｓと、チオ硫酸ナトリウムＮａ2Ｓ2Ｏ3の硫黄Ｓを酸化する物質量〔mol〕は、半反応式より✰２ｅ^-を受け取る事から、
Ｉ2 ＋ ✰２ｅ^- → ２Ｉ^-
よってＩ2の物質量〔mol〕は、
酸化剤Ｉ2の物質量〔mol〕︰✰２✕０.２０〔mol／Ｌ〕✕（４０〔ｍＬ〕／１０００〔ｍＬ／Ｌ〕）＝１.６✕１０^-2〔mol〕
となります。
（２）硫化水素Ｈ2Ｓの硫黄Ｓがヨウ素Ｉ2に酸化された物質量〔mol〕をｘとして、半反応式より２ｅ^-を放出する事から、
Ｈ2Ｓ → Ｓ ＋ ２Ｈ^+ ＋ ✧２ｅ^-
よって還元剤Ｈ2Ｓの物質量〔mol〕は、
還元剤Ｈ2Ｓの物質量〔mol〕︰✧２✕ｘ〔mol〕＝２ｘ〔mol〕
（３）チオ硫酸ナトリウムＮａ2Ｓ2Ｏ3の硫黄Ｓが、ヨウ素Ｉ2に酸化された物質量〔mol〕は半反応式より✬２ｅ^-を放出し「✼ テトラチオン酸ナトリウムＮａ2Ｓ4Ｏ6」が生成される事から、
２Ｓ2Ｏ3^2-（チオ硫酸イオン↔チオスルファト） → Ｓ4Ｏ6^2-（テトラチオン酸イオン） ＋ ✬２ｅ^-
よってＮａ2Ｓ2Ｏ3の物質量〔mol〕は、
還元剤Ｎａ2Ｓ2Ｏ3の物質量〔mol〕︰✫１✕０.１０〔mol／Ｌ〕✕（２０〔ｍＬ〕／１０００〔ｍＬ／Ｌ〕）＝２✕１０^3-〔mol〕
ここで、チオ硫酸ナトリウムＮａ2Ｓ2Ｏ3の物質量〔mol〕を求めてありますが、「半反応式は✬２ｅ^-を放出する！」のに、何故物質量〔mol〕の計算では「✫１が乗じてある！」のでしょうか？
２ｅ^-を放出するから、２ｅ^-を乗じるのではないかと考える人もいるのではないでしょうか？私は最初そうでした。
これを半反応式で考えますと、通常ならば２ｅ^-を乗じるのが定番です。では、何故そうならないのでしょうか？それは「✼ 係数に惑わされている！」為です！
２Ｓ2Ｏ3^2- → Ｓ4Ｏ6^2- ＋ ✬２ｅ^-
ここでは、２Ｓ2Ｏ3^2-の様に「✼ 係数が２！」となっています。この場合係数を考えますと、２〔mol〕のＳ2Ｏ3^2-から✬２ｅ^-が放出されていますが、これはあくまでも形式上の事であって、実際には係数が１として考えて頂いた方が理解しやすいと思います！
重要視されるのは、「✼ チオ硫酸ナトリウムＮａ2Ｓ2Ｏ3の総物質量〔mol〕！」ですから、「✼ 係数を１として、１〔mol〕のＮａ2Ｓ2Ｏ3自体が電子１ｅ^-を総物質量〔mol〕分だけ放出する！」と考えますと、「✼ ２を乗じるのではなくて、１を乗じる！」、という事になります！
少々ややこしいですが、「✼ ２Ｓ2Ｏ3^2-が２ｅ^-を放出するのではなくて、実際には、Ｓ2Ｏ3^2-が電子１ｅ^-を放出している！」と、大胆に考えて頂けたらと思います！
【✼ 第１段階酸化還元反応︰Ｉ2とＨ2Ｓの半反応式！】
Ｉ2 ＋ ２ｅ^- → ２Ｉ^- ー（１）
Ｈ2Ｓ → Ｓ ＋ ２Ｈ^+ ＋ ２ｅ^- ー（２）
（１）＋（２）より、両辺の２ｅ^-を互いに消去すると、
Ｉ2 ＋ Ｈ2Ｓ → ２Ｉ^- ＋ Ｓ ＋ ２Ｈ^+
【✼ 第２段階酸化還元反応︰Ｉ2とＮａ2Ｓ2Ｏ3の半反応式！】
Ｉ2 ＋ ２ｅ^- → ２Ｉ^- ー（１）
２Ｓ2Ｏ3＾2- → Ｓ4Ｏ6＾2- ＋ ２ｅ^- ー（３）
（１）＋（３）より、両辺の２ｅ^-を互いに消去すると、
Ｉ2 ＋ ２Ｓ2Ｏ3＾2- → ２Ｉ^- ＋ Ｓ4Ｏ6＾2-
上記画像より、（２）＋（３）＝（１）ですから、
２✕ｘ〔mol〕＋１✕０.１０〔mol／Ｌ〕✕（２０〔ｍＬ〕／１０００〔ｍＬ／Ｌ〕）＝２✕０.２０〔mol／Ｌ〕✕（４０〔ｍＬ〕／１０００〔ｍＬ／Ｌ〕）
よって、硫化水素Ｈ2Ｓの物質量ｘ〔mol〕は、
答．ｘ＝７.０✕１０^-3〔mol〕
６．ヨードメトリー（ヨウ素還元滴定）の問題をイメージしながら解いていこう！
（１）求めるべきオゾンＯ3の物質量〔mol〕はヨウ化物イオン２Ｉ^-との比の関係を利用出来ます。比に必要なそれぞれの半反応式は、
還元剤︰２Ｉ^- → Ｉ2 ＋ ２ｅ^-
酸化剤︰Ｏ3 ＋ ２Ｈ^+ ＋ ２ｅ^- → Ｏ2 ＋ Ｈ2Ｏ
両辺の２ｅ^-を互いに消去すると、
２Ｉ^- ＋ Ｏ3 ＋ ２Ｈ^+ → ✫Ｉ2 ＋ Ｏ2 ＋ Ｈ2Ｏ
これより、ヨウ化物イオン２Ｉ^-とオゾンＯ3の比は１︰１という事になります！
酸化剤︰Ｏ3 ＋ ２Ｈ^+ ＋ ２ｅ^- → Ｏ2 ＋ Ｈ2Ｏ
還元剤︰２Ｉ^- → Ｉ2 ＋ ２ｅ^-
ですが、この場合もヨージメトリーと同様にヨウ化物イオン２Ｉ^-の係数の２は考えずに、ヨウ化物イオンＩ^-自体が電子１ｅ^-︰物質量〔mol〕２.０✕１０^-4〔mol〕を放出すると、Ｏ3は２ｅ^-を受け取れる。
つまり、Ｏ3は１ｅ^-につき１.０✕１０^-4〔mol〕受け取れ、２ｅ^-では、
２✕１.０✕１０^-4〔mol〕＝２.０✕１０^-4〔mol〕
の電子を受け取れる事になる為、結局比は、「１︰１」という事になります！
（２）（１）の酸化剤となった✫Ｉ2を、還元剤チオ硫酸ナトリウムＮａ2Ｓ2Ｏ3で滴定還元していきます。ここでも半反応式による比を利用して物質量比が求められます。
酸化剤︰Ｉ2 ＋ ２ｅ^- → ２Ｉ^-
還元剤︰２Ｓ2Ｏ3＾2-（チオ硫酸イオン↔チオスルファト） → Ｓ4Ｏ6＾2-（テトラチオン酸イオン） ＋ ２ｅ^-
両辺の２ｅ^-を互いに消去し合うと、ヨウ化物イオン２Ｉ^-と「✼ テトラチオン酸ナトリウムＮa2Ｓ4Ｏ6」が生成される事から、
Ｉ2 ＋ ２Ｓ2Ｏ3＾2- → ２Ｉ^- ＋ Ｓ4Ｏ6＾2-
これより、ヨウ素Ｉ2とチオ硫酸ナトリウムＮａ2Ｓ2Ｏ3の比は、１︰２という事になります！
（３）（１）の「２Ｉ^-︰Ｏ3＝１︰１」と、（２）の「Ｉ2︰Ｓ2Ｏ3＾2-＝１︰２」より、Ｉ2はＯ3と同じ比である事から、求めるべきオゾンＯ3の物質量〔mol〕はＮａ2Ｓ2Ｏ3との比、
「Ｏ3︰Ｓ2Ｏ3＾2-＝１︰２」
で求める事が出来ます！
オゾンＯ3の物質量〔mol〕をｘとしてＮａ2Ｓ2Ｏ3の物質量〔mol〕が、
０.０１０〔mol／Ｌ〕✕（２０〔ｍＬ〕／１０００〔ｍＬ／Ｌ〕）＝２.０✕１０^-4〔mol〕
である事からＯ3の物質量〔mol〕はＮａ2Ｓ2Ｏ3との比で求められる事から、
Ｏ3︰Ｎａ2Ｓ2Ｏ3＝ｘ︰０.０１０〔mol／Ｌ〕✕（２０〔ｍＬ〕／１０００〔ｍＬ／Ｌ〕）＝ｘ︰２.０✕１０^-4〔mol〕＝１︰２
より、
ｘ＝１.０✕１０^-4〔mol〕
答．１.０✕１０^-4〔mol〕
次に、Ｏ3のモル濃度〔mol／Ｌ〕は、
物質量〔mol〕÷体積〔Ｌ〕＝モル濃度〔mol／Ｌ〕
より求める事が出来、Ｏ3の体積〔Ｌ〕が１０〔ｍＬ〕である事から、
１.０✕１０^-4〔mol〕÷（１０〔ｍＬ〕／１０００〔ｍＬ／Ｌ〕）＝０.０１０〔mol／Ｌ〕
答．０.０１０〔mol／Ｌ〕
ＫＩ水溶液の総物質量〔mol〕︰０.１０〔mol／Ｌ〕✕（１００〔ｍＬ〕／１０００〔ｍＬ／Ｌ〕）＝１.０✕１０^-2〔mol〕
より、画像中の（１’）で残存しているＫＩの物質量〔mol〕は、（１）の物質量︰２.０✕１０^-4〔mol〕を差し引くと求められます！
１.０✕１０^-2〔mol〕−２.０✕１０^-4〔mol〕＝９.８✕１０^-3〔mol〕
【❋ まずは物質量〔mol〕を求める！】
事です！解っているようで見落としがちですので、今一度物質量〔mol〕の重要性を確認されたらと思います！
今回は、ヨウ素酸化滴定（ヨージメトリー）とヨウ素還元滴定（ヨードメトリー）について話を進めて参りましたが、冒頭の記述の様にＣＯＤ（化学的酸素要求量）より理解し易かったのではないでしょうか！
酸化還元反応による考え方は同じ様なイメージをして頂けたらＯＫです。ただ使用される物質が異なるだけであって、本来、何ら手法自体は変わらないと解釈して頂いて構わないと思います。
酸化還元反応は電子の動きを辿る最高の練習台になりますので、酸化剤と還元剤の電子のやり取りを存分にイメージして自分のモノにして下さい！
それではまた別の化学で会いましょう。Ｓｅｅ ｙｏｕ！
