第70回　環境計量士（濃度関係）試験　過去問解説【環化　問11～15】

【環化】の問11～問15の解説です。
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試験概要

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問11

遷移金属の錯イオン（ア）～（エ）について、下線部（ここでは太字にしてます）の原子の酸化数の大きい順として、正しいものを1～5の中から一つ選べ。

（ア）[CrO₄]²⁻　（イ）[Fe(CO)₄]²⁻　（ウ）[NiBr₄]²⁻　（エ）[Cu(CN)₃]²⁻

1　（ア）＞（イ）＞（ウ）＞（エ）
2　（ア）＞（ウ）＞（エ）＞（イ）
3　（ア）＞（イ）＞（エ）＞（ウ）
4　（イ）＞（ア）＞（ウ）＞（エ）
5　（イ）＞（ア）＞（エ）＞（ウ）

（解説）
錯イオン（または錯体）は遷移金属と、配位子と呼ばれる化合物からなる物質です。一般的には、金属イオンに対し、配位子が一方的に電子を提供して結合します（配位結合）。そのため、配位子の酸化数は0以下、金属イオンの酸化数は0以上の値を取ることが多いです。
配位子の酸化数は決まっているので、下記のような良く出るものはしっかり覚えておきましょう。

H₂O　酸化数0
NH₃　酸化数0
CO　酸化数0
Cl⁻　酸化数-1
Br⁻　酸化数-1
I⁻　酸化数-1
CN⁻　酸化数1
OH⁻　酸化数-1
O²⁻　酸化数-2

あとは、（金属の酸化数）＋（配位子の酸化数）＝（錯イオンの酸化数）となるように、金属の酸化数を求めるだけです。

（ア）[CrO₄]²⁻
（Crの酸化数）＋（Oの酸化数「-2」×4個）＝（錯イオン‐2）より、Crの酸化数は＋6です。

（イ）[Fe(CO)₄]²⁻
（Feの酸化数）＋（COの酸化数「0」×4個）＝（錯イオン‐2）より、Feの酸化数は－2です。

（ウ）[NiBr₄]²⁻
（Niの酸化数）＋（Brの酸化数「-1」×4個）＝（錯イオン‐2）より、Niの酸化数は＋2です。

（エ）[Cu(CN)₃]²⁻
（Cuの酸化数）＋（CNの酸化数「-1」×3個）＝（錯イオン‐2）より、Cuの酸化数は＋1です。

大きい順に並べると、（ア）＞（ウ）＞（エ）＞（イ）となります。よって正解は2。

（イ）の鉄イオンがマイナスになるというのは違和感がありますが、この錯イオンはテトラカルボニル鉄（－Ⅱ）イオンというもので、金属の酸化数がマイナスになる特殊なものです。