• 締切済み

次の反応をイオン反応式であらわしたらどうなりますか

(1)[Cr(OH)4]^-が酸化されてCrO4^2-に変化する場合の半反応 (2)CrO4^2-を含む溶液を酸性にするとCr2O7^2-が生じる反応 (3)Cr2O7^2-が還元されCr^3+と変化する場合の半反応 (4)過酸化水素が酸化剤あるいは還元剤として働く場合の半反応 (5)上記(1)と(4)および(3)と(4)の組み合わせで起こる酸化還元反応

  • 化学
  • 回答数2
  • ありがとう数2

みんなの回答

noname#160321
noname#160321
回答No.2

#1のお答えが適切なので一つだけ付け足すだけにします。蛇足ですが重要かも知れません。 (2)ですが、CrO4^2-がCr2O7^2-になる反応です。 分子式だけ見ると何だか変な反応ですが、これはクロム酸二分子から二クロム酸一分子ができる反応です。 無理やりプロトン(H^+)を付けてみると、 2(H-O)2CrO2 → H-O-CrO2-O-CrO2-O-H + H2O という反応で二クロム酸はクロム酸の「酸無水物」です。 構造が分からないと丸暗記になってしまいますので、覚えていた方が良いかもしれません。 ただ、化学は苦手で覚えたくないと思われたら、忘れて下さい。

  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)
回答No.1

水溶液中で起こる酸化・還元反応、またはそれに関連した反応のイオン反応式は次のような手順で作ることができます。 (1)着目する酸化剤・または還元剤を書き、酸化数の変化する元素の数を合わせる (2)反応式の両辺で酸素原子の数に不一致があればH2Oを補って合わせる (3)反応式の両辺で水素原子の数に不一致があればH^+を補って合わせる (4)反応式の両辺で電荷の数に不一致があれば電子e^-を補って合わせる 原子数の保存と電気量の保存だけを使っています。 「酸化数」の値は必要ありません。 ・・・・・・ (1)[Cr(OH)4]^-  → CrO4^2- +4H^+ +3e^-  (2)2CrO4^2- +2H^+ → Cr2O7^2- +H2O (3)Cr2O7^2- +14H^+ + 6e^- →2Cr^3+ +7H2O (4)H2O2 +2H^+ 2e^-→2H2O (酸化剤)   H2O2 → O2+2H^++2e^-  (還元剤) (5)e^-がちょうど打ち消しになるように組み合わせる。 すべて教科書に載っている反応式だと思います。 教科書で調べても分からない所を質問するようにして下さい。 試験の前に教科書をみる余裕がない、質問した方が速いというのでは困ります。 私がこの回答を書いたのは 手順の(4)、「電荷の保存で電子の数を合わせる」 という部分を書きたかったからです。 多くの教科書では手順の(2)に「酸化数の変化に合わせて電子を書く」というものになっています。 酸化数が分からなければイオン反応式を作ることができないという事になります。 でも酸化数は便宜的な量です。それに対して電荷の保存はもっと大きな原理です。 (「酸化数」はこのようにして求めた半反応式に合うように「電荷を成分元素に割り振ったもの」でしかないのです・・・・共有結合でできている物質を「イオン結合でできている物質であるかのように見なして」電荷を当てはめていると言っても同じことです。こういう風にして求められた値が便利なのでよく使われているというだけです。)

関連するQ&A

  • Cr3+とNa2O2の反応式

    Cr3+(クロム(III)イオン)の溶液にNa2O2(過酸化ナトリウム)を入れよく振ると(CrO4)2-(クロム酸イオン)が生じるのですが反応式がわかりません。 Na2O2が加水分解されて水酸化ナトリウムと過酸化水素に分解されて過酸化水素がCr3+を酸化してCr6+にするのだろうと思うのですが… 一本の反応式にするには少々力不足で質問させていただいた次第です。 回答お願いいたします。

  • イオン反応式

    イオン反応式を調べるにはどうすればいいでしょうか? 例)[Cr(OH)4]^-が酸化されてCrO4^(2-)に変化する場合の半反応をイオン反応式であらわせ。 これ以外にも、いろいろな反応をイオン反応式であらわせ という課題が出ています。 イオン反応式の検索の仕方、考え方を教えてください。 お願いします。

  • 半反応式に関する質問(何を表しているかなど)

    酸化還元反応の分野を勉強していますが、半反応式についてよくわからないので、いくつか質問させていただきます。 1.半反応式が表すこと 水溶液中での電離を表している式、とも考えたのですが、 H2S→S(2-)+2H(+)ではなく、H2S→S+2H(+)+2e(-)と書いてあることや、 酸化還元反応の例に出てくる、銅を燃やして酸化銅になる反応に水溶液が出てこないことから、そうではないと思いました。 この式は一体何を表しているのでしょうか? 2.半反応式が2つある理由は? 参考書に載っている、過マンガン酸カリウムや過酸化水素の半反応式では(酸性)(中・アルカリ性)の2種類がありますが、どうしてこのように違った式が出てくるのでしょうか? 硝酸も、濃硝酸と希硝酸で違う式で表される理由がわかりません。 3.酸化剤にも還元剤にもなるもの これも参考書の表を見て疑問に思いました。 過酸化水素、二酸化硫黄は酸化剤にも還元剤にもなっていますが、ナトリウムなどは、 Na→Na(+)+e(-)だけで、Na(+)+e(-)→Naにはなっていません。 このように、どちらにもなるもの、どちらかにしかなれないものは何が違うのでしょうか? 4.覚えなくても済む方法は 右辺は全部単体になる、などでしたら覚えやすいのですが、O3がO2になったり、MnO4(-)がMn(2+)になったりなど、陰イオンになったり陽イオンになったりバラバラで、とても覚えにくいです。 何か理屈がわかれば少しは覚えやすくなるのでは、と思うのですが、やはり丸暗記するしかないのでしょうか? 長々と申し訳ありません。 どれか1つでも答えていただけると嬉しいです。 よろしくお願いします。

  • 高校化学・過マンガン酸イオンの半反応式について

    こんにちは。 高校化学の酸化還元反応の単元についての質問です。 水溶液が中性・塩基性の時の酸化剤の半反応式の作り方を調べていると、次のものが見つかりました。 Webページ「化学の オゾンの半反応式 について質問です、 教科書には O3→O2+H2O ... - Yahoo!知恵袋」 - http://goo.gl/pQsSs6  このWebページには、「半反応式は酸性条件での書き方だけをマスターし、中塩基性の場合は水素イオンが水になるよう水酸化物イオンをうまく足してあげればよい」(上記サイトよりそのまま引用)と書かれていました。 この考え方で、次の二つの酸化剤の中性・塩基性の時の半反応式を考えて見ました。 ●A 過酸化水素 酸性時:H₂O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → 2H₂O … (1) この両辺に2OH⁻を加えて、 H₂O₂ + 2H⁺ + 2OH⁻ + 2e⁻ → 2H₂O + 2OH⁻ H₂O₂ + 2H₂O + 2e⁻ → 2H₂O + 2OH⁻ 両辺から2H₂Oを除いて、 H₂O₂ + 2e⁻ → 2OH⁻ となりました。 中性・塩基性時:H₂O₂ + 2e⁻ → 2OH⁻ … (2) [A終了] ●B 過酸化マンガン酸カリウムの過マンガン酸イオン 酸性時:MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O … (3) この両辺に8OH⁻を加えて、 MnO₄⁻ + 8H⁺ + 8OH⁻ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O + 8OH⁻ MnO₄⁻ + 8H₂O + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O + 8OH⁻ 両辺から4H₂Oを除いて、 MnO₄⁻ + 4H₂O + 5e⁻ → Mn²⁺ + 8OH⁻ となりました。 中性・塩基性時:MnO₄⁻ + 4H₂O + 5e⁻ → Mn²⁺ + 8OH⁻ … (4) [B終了] ですが、実際の過マンガン酸カリウムの中性・塩基性の時の半反応式は、 MnO₄⁻ + 2H₂O + 3e⁻ → MnO₂ + 4OH⁻ … (5) であり、(4)と(5)が異なりました。過酸化水素については、(2)で正しいようです。 そこで、調べてみると、 Webページ「酸化還元」 - http://goo.gl/0zCcym このWebページには、「液性が酸性の条件では、MnO₄⁻は強い酸化力を発揮して反応後はMn²⁺となりますが、液性が中性~塩基性の条件では、MnO₄⁻は十分な酸化力を発揮できずに反応はMnO₂で止まってしまいます」(上記サイトよりそのまま引用)と書かれており、そもそも生成物が異なってしまうということから、(5)ではいけないということまで理解できました。 ここで、質問させて頂きます。 (5)は、(4)をどうにかすれば求められるのでしょうか。それとも、(過酸化水素のように、液性によって、酸化力が異ならず(?もしくは、わずかに異なり?)、生成物に変化がない酸化剤に対して、)過マンガン酸のように、液性によって、酸化力が異なり、生成物に変化がある酸化剤については、それぞれの液性の場合の生成物を覚えておく必要があるということでしょうか。前者の場合、求める方法やその詳しい解説も、後者の場合、液性により酸化力が異なるために注意が必要な物質を(できる限り多く)教えていただきたいと思います。よろしくおねがいします。 ※ 前者の(ような)場合を自分で考えてみたのですが、(3)の式について、その右辺のうち「Mn²⁺ + 2H₂O」が、酸化マンガン(IV)の半反応式である「MnO₂ + 4H⁺ 2e⁻ → Mn²⁺ + 2H₂O」の(矢印が)逆の反応を(仮に)起こした場合、最後に、両辺に4OH⁻を加え、両辺から2H₂Oを除くと、(5)に等しくなることに気づいたのですが、関係あるでしょうか。 質問が長くなってしまい、すみません。

  • 酸化還元反応式のつくりかたで…

    わからないところがあります。 例えば過マンガン酸カリウムの硫酸酸性水溶液と過酸化水素の水溶液の酸化還元反応式があったとします。 これは MnO4-→Mn2+とH2O2→O2 という変化するところだけ覚えればよく、それでイオン反応式までは書けることはわかっているつもりで、出来るつもりです。 しかし、その先のK+.H+.SO42-を加えて整理するというところがわかりません。なぜこれを加えるのか?一体どのくらいくわえるのか?どこに加えるのか? これは暗記する事なのでしょうか?それともやり方や理由があるのでしょうか?教えてください

  • 過酸化水素の半反応式で

    酸化還元反応における過酸化水素の反応式において、水素は酸化されるのか、還元されるのかの判断に困っています。 お詳しい方のお知恵を拝借できれば幸いです。 単なる水素分子が電子を放出するときは H2 → 2H+ + 2e- となり、電子を放出しているわけですから水素原子は酸化されていることはわかります。 これが過酸化水素になると、 H2O2 → O2 + 2H+ + 2e- という反応式になるので、水素原子は上と同様に酸化されているように思えるのですが、もともと化合していた酸素と乖離することにもなるので、還元されたようにも思えます。 この過酸化水素の場合、水素原子は酸化されたことになるのでしょうか、還元されたことになるのでしょうか? 反応物として己自身しか反応に寄与していないので、酸化「される」、還元「される」という表現が適切かどうかわかりませんが・・・。

  • 酸化還元反応式について質問です。

    硫酸酸性で過マンガン酸カリウム溶液に過酸化水素水を加えた という問題なら、半反応式であらわすと 酸化剤 MnO^4+8H++5e-→Mn2++4H2O 還元剤 H2O2→O2+2H++2e- こうなって、これをイオン式であらわすと、 2MnO^4-+6H++5H2O2→2Mn^2++8H2O+5O2 になりますよね? ここでよくわからないんですが、半反応式には酸化剤には左辺にH+が、還元剤には右辺にH+があるじゃないですか? イオン式ではH+は左辺にまとめてありますよね? これってH+は左辺に持って行くって決まりとかがあるんですか?右辺においてもいいんでしょうか? これ以外の反応でも、H+やH2Oが両辺にあった場合、どちらにまとめればいいのかわかりません。 意味不明な質問かもしれませんが、よろしくお願いします…;

  • 酸化剤と還元剤の反応

    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。

  • 酸化剤・還元剤を用いた科学反応式について

    学校で、酸化剤還元剤を用いた化学反応式を習ったのですが、どうもうまく問題を解くことができません。 ・硫酸酸性のもとで過酸化水素水H2O2に二酸化硫黄を通じる時の科学反応式 この問題で、酸性の過酸化水素水と二酸化硫黄はどちらも酸化剤だと思うのですが、違うのでしょうか? ・ヨウ素I2が解けている水溶液に二酸化硫黄を通じるときの科学反応式 こちらも、どちらについても酸化剤に見えるのですが・・・・ もしよろしければ解説をお願いしたいです。

  • 過酸化水素について

    過酸化水素は酸化剤として反応する時と還元剤として反応する時の2通りがありますが、そのどちらで反応するかという条件は、還元する(もしくは酸化する)相手の他に何か別の条件があるのでしょうか? 例えば、酸性溶液中では酸化剤として、アルカリ性溶液中では還元剤として反応する・・・等です。