酸化還元反応の反応式の書き方について。

質問

もうすぐ学年末テストなのですが、酸化還元反応の反応式の書き方が分からずとても困っています。
半反応式の書き方・イオン反応式の書き方までは理解しているつもりです。
でもそこからK+とSO４　2‐を書き加えるやり方がわかりません。
そのあたりの基本からわかってないのだと思います。
できるだけ詳しい回答をよろしくお願いします。

例題を載せておきます。
問：硫酸酸性のKMnO４とH2O2の化学反応式をしめせ。

２MnO４‐＋５H2O2＋６H+→２Mn2+＋８H2Oを半反応式から書くところまではできます。

回答No.1

doradoraem · ベストアンサー

対イオンというものを理解しましょう。
KMnO４は電離してK+とMnO４-になるのは分かりますよね。このようなプラスとマイナスのイオンの組み合わせである「対イオン」は必ず存在します。
次に、硫酸酸性ということですからH２SO４が存在します。これに対イオンの考え方を用いるとH２SO４は２Ｈ＋とＳＯ４ 2-になります。ここでは１つのＨ＋ではなく２つのＨ＋であることが忘れてはならないところです。
このことを踏まえて、例題を解いてみましょう。

２MnO４‐＋５H2O2＋６H+→２Mn2+＋８H2O　…(Ａ）

という式を出せるということですので、ここから解説します。
左辺のMnO４‐の対イオンは何でしょう？上に書きましたK+ですよね。つまり（Ａ）式は、次のようになります。

２MnO４‐＋２K+＋５H2O2＋６H+→２Mn2+＋８H2O

Ａの式の左辺にＫ＋を書き加えただけです。(勿論MnO４‐と数を合わせて２つのＫ＋となります）数学と一緒ですが、書き加えた２Ｋ＋は右辺にも足します。すると次の式になります。

２MnO４‐＋２K+＋５H2O2＋６H+→２Mn2+＋８H2O＋２K+

同様に左辺のＨ＋についても考えてみましょう。これの対イオンはＳＯ４ 2-でしたね？つまり次の式になります。

２MnO４‐＋２K+＋５H2O2＋６H++３ＳＯ４ 2-→２Mn2+＋８H2O＋２K+

なぜＳＯ４ 2-の係数が３になるかは考えてみましょう。上の方を読めばすぐ分かると思いますよ。そして数学と同じように右辺にも３ＳＯ４ 2-を足してあげましょう。すると次の式ができます。

２MnO４‐＋２K+＋５H2O2＋６H++３ＳＯ４ 2-→２Mn2+＋８H2O＋２K++３ＳＯ４ 2-

ここでちょっとした変形をします。対イオンどうしをまとめただけです。

２(MnO４‐＋K+)＋５H2O2＋３(2H++ＳＯ４ 2-)→２(Mn2+＋ＳＯ４ 2-)＋８H2O＋(２K++ＳＯ４ 2-)

化学反応式ではイオンは書きません。つまり最終的にこうなります。

２ＫMnO４＋５H2O2＋３Ｈ２ＳＯ４→２MnＳＯ４＋８H2O＋Ｋ２ＳＯ４

上に書いた式をノートか何かに書き出してもう一度考えてみてください。そうすれば少しは何をやってるのか見えてくると思います。

お礼

とても詳しい回答ありがとうございました!!!
とっても分かりやすかったです。
何回か繰り返しやってみて、自力で他の問題でも解けるようにしたいと思います。
ありがとうございました。

回答No.2

noname#160321

確かに＃1のお答えなら、物質と物質が反応して新たな物質群になるという「化学」の根本的な原理を一九世紀的に理解したことになるでしょう。
しかし。水溶液中に存在する化学種であるイオンを「化合物」に還元しては、何のための半反応式か分りません。
それでご質問者が満足ならばあえて反対はいたしませんが、
>２MnO４‐＋５H2O2＋６H+→２Mn2+＋８H2O
には硫酸イオンもカリウムイオンも出てこないところが「美しい」のではないでしょうか。
半反応はもっと美しいと思います。
半反応は溶液内で電子移動を記述するだけでなく電極反応についても理解させてくれるからです。
ひがみかもしれませんが、一言、申し上げておきます。
できるだけ、半反応の組み合わせで酸化還元過程は理解して下さい。
対イオン(counter ion)の数合わせは、隠されている「常識」だということも理解して下さい。