硫酸酸性溶液中における塩素酸イオンと過酸化水素の反応

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タイトル別名
  • The Reaction of Chlorate with Hydrogen Peroxide in Sulfuric Acid Solution

説明

硫酸水溶液中での塩素酸ナトリウムと過酸化水素の反応生成物は二酸化塩素,酸素それに塩素である。物質収支および塩素酸ナトリウム濃度に対する過酸化水素濃度の変化から,この系の主反応は2Cl08嗣十H20a十2H÷--→2ClO2-十〇2十2H20(1)で表わされる。ここで塩素の生成過程は(1)式で生成した二酸化塩素が過酸化水素の存在のもとに,塩化物イオンと塩素酸イオンに不均化し,その塩化物イオンが存在する塩素酸イオンと酸性溶液中で二次的に反応し塩素を生成するものと推定される。(1)式の反応機構は,二酸化塩素の生成速度が塩素酸イオンおよび過酸化水素に関してそれぞれ1次であること,またHaber-Weiss,BaxendaleおよびSteinらの過酸化水素による金属イナンの酵化輩よび還元機構を参考にし推定し,アリルチオ尿素,p-ニトロフェニルアセタートなどを用いて検討したところ,つぎのよう粟考えることができる。H2O2-十H+=H30a+(p窃嵩-4.7)(2)ゐ裏ClO3漏十H3O2-+OCIO黛十H20十HO2。君(3)海_翼H,,,+Cl,,-+H+ムCl0,+,2+H,,(4)過酸化水素自己分解は(3)および(4)の反応にくらべると無視できた,ここで馬為-1で,硫酸濃度が-定ならば二酸化塩素および酸素の生成速度は2次反応で表わされ,この見かけの速度定数ん1は,たとえば30℃において6mol!1硫酸溶液で1.85ηmol,min,7mol硫酸溶液で13.62mol,minであることがわかった。

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