酸化剤と還元剤の反応

質問

酸化剤と還元剤の反応についての質問です。
過マンガン酸カリウムの硫酸酸性溶液と過酸化水素水の反応で
電子を消すところまではわかるのですが
なんで両辺に2kプラスと3SO4二マイナスを加えるのかがわかりません。
教えてください。

回答No.4

ht1914 · ベストアンサー

＃１の解答について補足させて頂きます。
水を足すとか水素を足すとか言っても何のことか分からないと思うからです。

此処で扱う半反応式は水溶液中で起こるものについてです。だから何時も水はあります。水素や酸素の関係するものも多いですが気体を発生するもの以外はたいてい最終的には水との移り変わりになります。
酸化剤、還元剤が反応後どういう物質に変化するかは知っている必要があります。その反応で主役を果たす元素が何かも分かっている必要があるでしょう。イオンに解離する物質の場合、どういうイオンが生じるかも分かっている必要があります。

酸化剤　ＫＭｎＯ４　の場合で書きます。
この物質は水中では解離してイオンになっています。
（１）酸性条件では　ＭｎＯ４－はＭｎ２＋になります。反応後Ｍｎ化合物は沈殿してきませんのでイオンになっています。
　　　ＭｎＯ４－　→　Ｍｎ２＋
　　　（Ｍｎの係数は？　揃っている→ＯＫ）
（２）両辺での「酸素の数」を「水」を補って合わせる。
　　　ＭｎＯ４－　→　Ｍｎ２＋　＋　４Ｈ２Ｏ
（３）両辺での「水素の数」を「水素イオン」を補って合わせる。
　　　ＭｎＯ４－　＋　８Ｈ＋　→　Ｍｎ２＋　＋　４Ｈ２Ｏ
（４）両辺での「電気量」を「電子」を補って合わせる。
　　　左辺は７＋、右辺は２＋　なので左辺に電子を５つ補う。
　　　ＭｎＯ４－　＋　８Ｈ＋　５ｅ－　→　Ｍｎ２＋　＋　４Ｈ２Ｏ

（４）では酸化数ではなくて電気量で合わせました。電気量の保存の方がより根拠のはっきりした原理からの要請であると思います。
左辺に８Ｈ＋が来たことははじめの「硫酸酸性である」という前提と一致するものです。

＃３、ｗ－ｐｌａｃｅ様が書かれている表現（一旦全てを酸化物の形に書いてみるという酸素を含む酸化剤に対しての表現）は「発生期の酸素」という考えによるものです。還元剤に関して「発生期の水素」という表現もあります。私も高校の時には習いましたが現在は使われておりません。高校でも一切出てきません。

回答No.3

noname#62864

2KMnO4 + 5H2O2 → 5O2 + 5H2O + K2O + 2MnO
2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 → 5O2 + K2SO4 + 8H2O + 2MnSO4
たとえば、反応の当量関係のみを書けば上の式のようになります。
しかし、実際の反応式としては下の式を書きます。つまり、「硫酸酸性」という条件を反映しているわけです。
そもそも、K2Oは水中ではH2Oと反応して2KOHになります。また、硫酸酸性でなければ、Mnは+4価までしか反応せず、MnO2が生じて終わりです。それを避けて、Mn2+にするために硫酸酸性にしています。
したがって、反応式の上でのH2SO4の役割は、「中和」あるいは「加水分解」であり、現実にはそれに加えて、反応系を酸性にすることです。
すなわち式の上で、硫酸は上の式の右辺の
K2O + 2MnO
を消去するために使われます。
つまり、
K2O + 2MnO + 3H2SO4 → 3H2O + K2SO4 + 2MnSO4
を上の式に足せば下の式になります。

ちなみに、現実に生じるのはK2OやMnOではなく、K2SO4とMnSO4ですので、下の式が化学変化を正しく表していることになります。
つまり、酸化還元の部分（上の式）と中和の部分に分けて考えるのが良いでしょう。

回答No.2

anthracene

K^+とSO_4^2-を加えないと、反応式の中にイオンが残ってしまいますよね？
化学反応式といったら、中性の化学種だけで書くものです。

カリウムイオンや硫酸イオンを足すのは、反応の中身を考えれば自明でしょう。
化マンガン酸カリウムだからカリウムイオンがあるし、硫酸酸性だから硫酸もいます。

回答No.1

naruto444

参考になるかわかりませんが、半反応式についてやりやすい
方法があるので教えます。参考になれば幸いです。
教科書などでは
１、反応前と反応後を書く。（コレは暗記）
２、酸化数をそろえる。
３、水素をつけたす
４、水をつけたす
の順番です。でもこれだと、すごくややこしくなってしまします。
１、反応前と反応後を書く。（コレは暗記）
２、水をつけたす
３、水素をつけたす。
４、酸化数をそろえる。
ポイントは最後に酸化数を加えることです。
知っていたらすみません。