イオン反応式から全反応式へ

質問

5Sn(2+)+2MnO4(-)+16H(+)→5Sn(4+)+2Mn(2+)+8H2Oを全反応式にするには、どのような手順が必要なのですか？

回答No.4

htms42 · ベストアンサー

＃３です。
反応式の右辺に　＋８Ｈ２Ｏ　を書くのを忘れていました。
追加しておいてください。

出発物質を決めたとしても全反応式は決まらないというのが不満かもしれませんね。
反応後の溶液から沈澱が生じるのであればその物質の化学式を優先的に書くことができます。
気体が発生するのであればその物質も優先的に書くことができます。
単にイオンとしてばらばらになって混ざっているだけであれば何ができているかを決めることはできません。

ＫＣｌ＋ＡｇＮＯ３→ＡｇＣｌ＋ＫＮＯ３
という反応式はＡｇＣlが沈澱するので決まります。
しかし同じような式
ＫＣｌ＋ＮａＮＯ３→ＫＮＯ３＋ＮａＣｌ
を書くことはできません。どの組み合わせも溶解度の大きい物質になります。普通の溶液であれば単にイオンがばらばらになって混ざっているだけです。水溶液の反応としては何ができているかを決めることができません。

水を蒸発させて濃縮すると固体が出てきます。でも普通にやれば４種類のイオンの混じった汚れた物質になるでしょう。初めのＫＣｌ、ＮａＮＯ３の純度が高ければ混ぜて純度の低いものを作ったというだけになります。
具体的に溶解度の値を調べて何ができるかを議論することはできるでしょうが、かなり面倒です。

イオン反応式というのは水溶液を想定しています。
何ができるかを決めようがない時は無理に全反応式にするという事はやる必要がないのです。

ご質問の反応の場合でも同じです。
可能性のある物質について具体的な性質、性状を調べて優先的にできるということが分かる物質があればその物質の化学式を書くことができます。

そうでなければ単に混ざっているとしか言うことができません。
色の変化から分かることはＭｎＯ4^-がＭｎ^2+に変わったという事だけです。
スズの変化が起こっているだろうというのははマンガンの変化の対として考えられるのです。
正負のイオンの組み合わせについては何も分かりません。

ＳｎＣｌ４もＳｎ(ＳＯ４)2も水によく溶けるそうです。
ＭｎＳＯ４、ＭｎＣｌ２も水によく溶けるそうです。
ＫＣｌ、Ｋ２ＳＯ４も水によく溶けるそうです。
何ができるなんて決めようがありません。

ｗｉｋｉでＳｎＣｌ４を調べてみます。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A1%A9%E5%8C%96%E3%82%B9%E3%82%BA(IV)
ややこしそうですね。

辞典では「純粋な時は分子である（融点　-３３℃）」、「水に溶かすと徐々に加水分解が起こり酸化スズ(IV)の水和コロイドを生じる」、「水からは５水和物が析出する」、・・・。
何かわけがわからなくなります。

ＳｎＣｌ４を作るのにＫＭｎＯ４を使ったりはしないのです。
もし何かのことでＳｎＣｌ２が硫酸酸性のＫＭｎＯ４と混ざってしまったら「Ｓｎ(II)がＳｎ(IV)に酸化されてしまうだろう」ということを示しているだけだろうと思います。

辞典にはＳｎＣｌ４の製法として「融けたスズに塩素を吹き込むとＳｎＣｌ２とともにできる」と書かれています。水のないところで作っています。

ＳｎＣｌ４は有機化学の分野ではよく使われているようです。
その場合も水溶液で使われることはないでしょう。
（こういう事については＃１のｄｏｃ　ｓｕｎｄａｙが詳しいはずです。）

「全反応式を求めよ」という元々の問題設定に無理があると思います。

回答No.3

htms42

正イオンだけでできた物質とか負イオンだけでできた物質は存在しません。正負でちょうど打ち消しになるような組み合わせの相手のイオンが存在しているはずです。
そのイオンを書いて下さい。

イオン反応式は反応したイオンだけについて書いた式です。変化しないで溶液の中に残っているイオンがあるはずです。全反応式というのはそういう変化しないで水溶液の中に存在しているイオンも含めた反応式です。
ＭｎＯ４(-)でこのイオン反応式ができているという事はＫＭＯ４を使ってもＮａＭｎＯ４を使っても同じ反応が起るだろうという事を示しているのです。
　＃１に書かれているように対イオンを仮定します。（仮定しないと全反応式を求めることはできません。）
用いた試薬がＳｎＣｌ２，ＫＭｎＯ４，Ｈ２ＳＯ４だとします。

５ＳｎＣｌ２＋２ＫＭｎＯ４＋８Ｈ２ＳＯ４　→　４Ｓｎ(ＳＯ４)2＋ＳｎＣｌ４＋２ＭｎＣｌ２＋２ＫＣｌ
これで数は合います。
でも数を合わせただけです。

水溶液中であればイオンとしてばらばらになっています。くっついているわけではありません。
水を蒸発させて固体で取り出そうとすると溶解度によほど大きな違いがない限りいろんなイオンの組み合わせが混ざったものが析出してくるでしょう。
右辺は
３Ｓｎ(ＳＯ４)2＋２ＳｎＣｌ４＋２ＭｎＳＯ４＋２ＫＣｌ
３Ｓｎ(ＳＯ４)2＋２ＳｎＣｌ４＋ＭｎＳＯ４＋ＭｎＣｌ２＋Ｋ２ＳＯ４
２Ｓｎ(ＳＯ４)2＋２ＳｎＣｌ４＋ＳｎＣｌ２(ＳＯ４)＋２ＭｎＳＯ４＋Ｋ２ＳＯ４

どれでもかまいません。

回答No.2

usokoku

手順としては
1.系を調べる
2.ベースを見つける
3.系内に存在する化学種を調べる
4.δGを調べる

δGを調べればかなりの反応を排除できるでしよう。
競合反応とか副反応とかがあるし、水系だと水和反応があるでしょう。面倒くさいのが不可逆反応で、なんたこうたら　→　適当な生成物↓　、なんて反応ですと、適当な生成物の表面が別の物に変化していたりすると不可逆反応になってしまいます。可能性の有る生成物(無機反応でのマンガン7価は片手で数えるくらいしか扱っていない為)が、マンガンですとあります。
このあたりも調べないとおかしなことになります。

回答No.1

noname#160321

これだけで全反応が分かったら「超能力者」です。
スズの対アニオンを塩化物イオン、過マンガン酸の対カチオンをカリウム、硫酸酸性だと仮定すると以下のようになります。

５ＳnＣl2 ＋ ２ＫＭnＯ4 ＋ ８Ｈ2ＳＯ4 → ２ＳnＣl4 ＋ ＳnＣl2ＳＯ4 ＋ ２Ｓn(ＳＯ4)2 ＋ ２ＭｎＳＯ4 ＋ Ｋ2ＳＯ4 ＋ ８Ｈ2Ｏ

ＳnＣl2ＳＯ4等を作るのが嫌でしたら全体を２倍して下さい。すると、

２ＳnＣl2ＳＯ4 ＝ ＳnＣl4 ＋ Ｓn(ＳＯ4)2
になるので、消えて無くなります。