Question

ひな

化学基礎の酸化還元の範囲です。イオン反応式の作り方は分かるのですが、反応前後の酸化数の求め方が分からなくて教えて頂きたいです

139.酸化剤・還元剤のはたらきを示す反応式 下線を付した原子の反応前後の酸化数を(反応前の酸
第6章 酸化還元反応
91
化数→反応後の酸化数) という形で書き, 酸性溶液中でのそれぞれの反応をe を含むイオン反応式で表せ。
(COOH)2 が CO 2 になる反応 (+3 +4) (COOH)2-
(1) MnOがMn2+になる反応
(2)HNO3 が NO2になる反応
(3)SO2がSO2になる反応
1点はど
(4) HSOg が SO2になる反応
(イオン
(5) Fe が Fe2+になる反応
)
ーがC
(6) Cr2O72-Cr3 + になる反応
)
Mul
して、春
Mus
2CO2 +2H++ 2e
OHS
NO2+H2O
第

38 第6章化還元反応
(2) KMnO,
Mn:(+1)+x+(-2)×4-0
MriSO, MnMなので +2
変化(+2)-(+7)=-5
(エ) HSO のS(+1)×2+x+(-2)×4=0
505x+(-2)×2-0
変化量 (+4)(+6)=-2
x=+4
(オ) Cl の Cl: 単体中の原子の酸化数 = 0
HCI のC1(+1)+x=0
(−1)-0=-1
変化量
137
x=-1
(a) 酸化剤 MnOz, 還元剤 HCI
(b) x
(C) 酸化剤 12, 還元剤 SOz
(d) 酸化剤 FeCl, 還元剤 SnCl
反応前後の各原子の酸化数を比較する。
x=+7
x+6
x=0
酸化数が減少する原子を含む物質=還元された物質
= 酸化剤
(6) (+6+3).
Cr:O +14H + 6e→2C 7HO
e を含むイオン反応式は(1)〜(の手順で作成する。
酸化数の変化に相当する分だけ、電子e を加え
(1) 反応の前後で酸化数が変化した物質を書く。
両辺の電荷を合わせるように、水素イオンを加え
る。
両辺の酸素原子の数を合わせるように、 水HOを加える。
(1) (i) MnO→ Mn2+
+7
+2
() 酸化数が5減るので,左辺に 5e を加える
MnO +5e
→ Mn²+
() 電荷の総和は,左辺が-6, 右辺が +2 なので、左
辺に 8H+を加える。
MnO + 8H+ + 5e- → Mn²+
(v) O原子の数。H原子の数を等しくするために、
辺に4H2O を加える。
140
MnO + 8H + 5e→Mn + 4H2O
酸化数が増加する原子を含む物質=酸化された物質
=還元剤
(2)(i) HNO3
NO2
+4
+4
+2
0
酸化数が変化した原子のないときは、酸化還元反応では
ない。
(a) MnO2→ MnClz, HC1 Cl
(b) H:+1, Cl: -1, Na: +1,0: -2 で変化なし。
よって, 酸化還元反応ではない。
(ii) HNO3 + e
(3) (i) SO2
+4
(ii) SO2
+5
NO2
(iii) HNO3 + H+ + e
NO2
(iv) HNO3 + H+ + e¯
NO2 + H2O
SO2-
+6
→ SO + 2e-
(iii) SO2SO4² + 4H+ + 2e-
(iv) SO2 + 2H2O → SO + H+ + 2
(c) I2 → HI, SO2 → H2SO4
0
-1 +4
+6
SnCl4
+3
+2
+2
+4
(d) FeCl 3 → FeClz, SnClz
138 Cl₂>Brz> Iz
(a) の反応では, Cl が I を酸化している。
21 + Cl → 2Cl + I
20
-10
(a) の反応が起こり、 その逆の反応 (I2CI を酸化する反
応) が起こらないことから, 酸化力が ClIz とわかる。
同様に, (b)より, 酸化力は Br2> I であり, (c) より,酸化
力は ClBr2 とわかる。
よって、 酸化力の強い順に, Cl Br> I となる。
+6
(4) (i) H2SO
SO2
+4
(ii) H2SO4 + 2e¯
→ SOz
(ii) H2SO4 +2H+ + 2e¯
SO2
(iv) H2SO4 +2H+ + 2e¯]]]
(5) (i) Fe→ Fe2+
0
+2
(ii) Fe → Fe2+ +2e
(6) (i) Cr2O72-
+6
←
SO2 +2H2O
2Cr3+
+3
2Cr3+
(iii) Cr207² + 14H+ + 6e¯
2Cr3+
(ii) Cr2O7+6e-4
補足
139
酸化力が強い=他の物質から電子を奪う力が強い
(1) (+7+2),
MnO4 + 8H + 5e[][][]_
Mn2+ + 4H2O
(2)(+5+4),
HNO3 + H+ + e →
NO2 + H2O
(3) ( +4 +6),
SO2 +2H2O →
(4)(+6
+4),
SO + 4H+ +2e
SO2 +2H2O
•Fe2+ + 2e
H2SO4 +2H+ + 2e →
(5)( 0+2), Fe →
(iv) Cr2072 + 14H+ + 6e¯
補足e が右辺にくるということは,還元剤がe を放出
2Cr3+ + 7H2O
する (酸化される) ということである。 逆に, 酸化剤ではe" が
左辺にくるので, e を受け取る (還元される)ことがわかる。
2 酸性溶液中にはH+ が多く存在し, OH がほとんど存在し
ないので左辺 (反応物) に OHは書けない。 逆に塩基性溶液
中では,左辺にHを書けないので, OHで両辺の電荷を合わ
せるとよい。
3 このように酸化剤としてはたらくH2SOは熱濃硫酸であ
る。希硫酸は酸化剤にはならない。
4 反応式中に Cr が2つ含まれるため, Cr の酸化数変化の2
倍のeが必要となる。

化学基礎 酸化還元 酸化数