酸化還元反応式の作り方が分かりません。

質問

・過マンガン酸カリウム水溶液（硫酸酸性）にシュウ酸を加えた。この反応の化学反応式（酸化還元反応式）を書きなさい。
という問題で、
半反応式を足し合わせてイオン反応式まではできるのですが、その後が分かりません。プリントには「反応に直接関らない原子（イオン）を両辺に加える。」と書いてあるのですが「反応に直接関らない原子」というのが分かりません。プリントでは最後に2Ｋ+と3ＳＯ42-を加えているのですが何故ですか？教えてください！！

回答No.3

ht1914 · ベストアンサー

＞プリントには「反応に直接関らない原子（イオン）を両辺に加える。」と書いてある・・・

言葉が抜けていると思います。
丁寧に書くと長くなりますが
「反応に用いた物質の中に存在していても、反応には直接関わらなかったイオンはイオン反応式の中に現れてきません。化学反応式には反応に用いた物質を全て書きます。イオン反応式を化学反応式に直すためにはイオン反応式に含まれていなかったイオンを補ってやる必要があります。」

例えば酸性条件での過マンガン酸イオンのイオン反応式は
ＭｎＯ４－＋８Ｈ＋＋５ｅ－→Ｍｎ２＋４Ｈ２Ｏ
です。
この式の中にはＫ＋は出てきません。どうしてＫ＋なんでしょうか。
使った試薬が過マンガン酸カリウムだったからです。過マンガン酸ナトリウムを使ったのであればＮａ＋になります。
この式の中にＳＯ４＾(２－)は書かれていません。酸性であるということしかわかりません。何故ＳＯ４２－を補うのでしょうか。（硫酸酸性）と書かれているからです。抜けているのはＳＯ４＾(２－)だとわかるのです。ＨＣｌでもＨ２Ｓでもいいのです。ただＨＣｌを使えばＣｌ－が酸化される反応が起こるでしょう。Ｈ２ＳだとＳ２－が酸化されるでしょう。
この問題ではシュウ酸が酸化されます。シュウ酸は酸ですからここのＨ＋を出す働きも出来ます。シュウ酸はただ酸化されるだけでなく相手の過マンガン酸イオンの反応に必要なＨ＋を出して反応を助けているのです。不足分を硫酸が出しています。

上のイオン反応式ではＭｎＯ４－一つに対してＨ＋は８つです。全て硫酸でカバーするのであればＨ２ＳＯ４が４つのはずです。
ところが
２ＭｎＯ４－＋５(ＣＯＯＨ)２＋６Ｈ＋
　　→Ｍｎ２＋＋５ＣＯ２＋８Ｈ２Ｏ
の式では硫酸８つ必要だったはずのものが３つに減っています。シュウ酸からのＨ＋が１０個出てきたので硫酸５つ分が節約されました。

お礼

イオン反応式に含まれていなかったイオンを補う必要があるんですね！助かりました。ありがとうございます。

回答No.2

danishefsk

K+とSO42-は反応に直接関らないイオンですよね。（＝酸化数の変化がない）
なので、両辺をつりあわせるために足しているのです。また、右辺のだけの電荷は正味ゼロ、左辺だけの電荷も正味ゼロ（すなわち、両辺とも電気的に中性）になっていませんか？
なるようにあわせられれば、w-palaceさんの回答のように物質収支も合い、正しい式になるはずですよ。

お礼

回答ありがとうございます。よくみたら結構わかってきました！

回答No.1

noname#62864

まず、基本として、イオンには必ず反対電荷のイオンがついており、それを式に組み込まなければ完全な化学反応式になりません。そして、2Ｋ+と3ＳＯ42-を加えないと両辺の物質収支が合わないということです。
そもそも、硫酸酸性になっている意味は、ここで反応式に SO4^2- を入れるためと言ってもいいくらいです。

お礼

回答ありがとうございます。勉強の参考にしたいと思います。