半反応式の組み立て

酸化還元反応の組み立て
( № 00 4 )
酸化還元反応……酸化数変化のある原子を含む反応。酸化と還元は同時に起こる。
単体の関係する反応(単体
化合物)は酸化還元反応。
酸化剤と還元剤の半反応式から、酸化還元反応の式をつくる。
酸化剤と還元剤とで、電子の授受が過不足なく行われるようにする。
例 1)
銀と濃硝酸
Ag
+
+ ) HNO3 + H + e
A g + H NO 3
追加
)
Ag +
例 2)
-
+ H+
N O 3-
2H N O 3
→
Ag+ + e-
…………①
→
N O 2 + H 2O
…………②
→ A g + + N O 2 + H 2O
N O 3→ A g N O 3 + H 2O + N O 2↑
銅と希硝酸
Cu
HNO3 + 3H+ + 3e-
→
C u 2+ + 2 e -
…………①
→
N O + 2 H 2O
…………②
3Cu
→
3 C u 2+ + 6 e … … … … 3× ①
+ ) 2H N O 3 + 6 H + + 6 e - → 2 N O + 4 H 2 O
… … … … 2× ②
+
2+
3 C u + 2 HN O 3 + 6 H → 3 C u
+ 2N O + 4 H 2 O … … … … 3×①+2×②
追加 )
6 NO 3 - → 6 N O 3 3C u + 8 H NO 3 → 3C u ( N O 3 ) 2 + 4H 2 O + 2 N O ↑
( 3 ) 銅 C u と 熱 濃 硫 酸 H 2S O 4
Cu
+ ) 熱 濃 H 2S O 4 + 2 H + + 2 e C u + H 2S O 4 + 2 H +
追加 )
S O 42+
Cu
+ 2 H 2S O 4
Cu
1)
4)
HNO3 + H+ + eCu
+
+ ) 2 H N O 3 + 2 H + 2e C u + 2 H NO 3 + 2 H +
追加 )
2 NO 3 Cu + 4HNO3
…………①
→
NO2
…………②
+ H 2O
→
C u 2+ + 2 e ………… ①
→ 2 N O 2 + 2 H 2O
… … … … 2× ②
→
C u 2+ + 2 N O 2 + 2 H 2O
… … … … ①+2×②
→ 2 N O 3→ Cu ( N O 3 ) 2 + 2 H 2 O + 2 N O 2 ↑ ( 褐 色 の 気 体 )
+Ⅶ
2)
H 2O 2
6)
→
O2 +
KMnO4 + 8H+ +
M n O 4- + 8 H + +
又は
5)
-Ⅰ
2.5
4HNO3
→
C u ( N O 3) 2 + 2 H 2O + 2 N O 2
2H+ + 2e-
5e5e-
→ K + + M n 2+ + 4 H 2O
→
M n 2+ + 4 H 2O
mol
2 M n S O 4 + K 2S O 4 + 8 H 2O + 5 O 2
2 K M n O 4 + 5 H 2O 2 + 3 H 2S O 4 →
K M n O 4 + 8 H + +5 e - → K + +
Cu +
C u S O 4 + S O 2 + 2 H 2O
( 1 ) K M n O 4の M n の 酸 化 数 は い く ら か 。
( 2 ) H 2O 2の O の 酸 化 数 は い く ら か 。
( 3 ) H 2O 2の 還 元 剤 と し て の 作 用 を 表 す 半 反 応 式 を 書 け 。
( 4 ) K M n O 4の 酸 化 剤 と し て の 作 用 を 表 す 半 反 応 式 を 書 け 。 (硫 酸 酸 性 水 溶 液 )
( 5 ) K M n O 41 molは 、 H 2O 2何 molと 反 応 す る か 。
(6)この酸化還元反応の化学反応式を書け。
(1)銅Cuと濃硝酸HNO3
C u 2+ + 2 e -
→
過 酸 化 水 素 H 2 O 2 に 過 マ ン ガ ン 酸 カ リ ウ ム KMnO4 の 硫 酸 酸 性 水 溶 液 を 加 え た
ときの酸化還元反応について(1)から(6)の問に答えよ。
3)
→
2 H 2S O 4
…………①
…………②
【問題7】
【問題6】
次の酸化剤と還元剤の反応の化学反応式を書きなさい。
Cu
+
C u 2+ + 2 e SO 2 + 2 H 2 O
C u 2 + + S O 2 + 2H 2 O
S O 42+
C u SO 4 + S O 2 + 2 H 2 O
→
→
→
→
→
M n 2+ + 4 H 2O
H 2O 2 → O 2 + 2 H + + 2 e -
……①
(酸化剤)
……②
(還元剤)
( 2 ) 二 酸 化 硫 黄 S O 2と 硫 化 水 素 H 2S
SO 2 + 4 H + + 4 e - → 2 H 2 O + S
H 2S → S + 2 H + + 2 e -
+ )
…… ①
…… ②
S O 2 + 4 H + + 4 e - → 2 H 2O + S … … ①
2 H 2S → 2 S + 4 H + + 4 e … … 2× ②
SO2 +
2H 2 S →
3 S + 2H 2 O
SO2 +
2 H 2S →
3 S + 2 H 2O
2×①
+
2 KM n O 4 +
5×②
16 H + +
+ )
5 H 2O 2
2 K M nO 4 + 5 H 2 O 2
10e-
→
+ 6H+
→
2K+ +
5 O2
+
→ 2 M n 2+
2 M n 2 + + 8H 2 O
10H+ +
1 0e +
+ 2K + 8 H 2 O +
……2×①
……5×②
5 O2
+ ) 追加イオン
3 SO 4 2 - → 2 S O 4 2 - + S O 4 2 2 K Mn O 4 + 5 H 2 O 2 + 3 H 2 S O 4 → 2 M n S O 4 + K 2 S O 4 + 8 H 2 O + 5 O 2