Question

奏音

化学基礎　酸化還元滴定

下の写真の(1)緑マーカー部分についてです。
半反応式を使用しているのでカリウムイオンと硫酸イオンを加えるのはわかるのですが、なぜ2と3なのかが分りません。
2と3であればこの式としては成り立つのですが、ということは2と3はこの問題特有の数字であり、「カリウムイオンが2個で使われる」などという決まりではない、ということでしょうか？その場合、係数をx,yなどと置いて化学反応式を立てた上で数合わせを行うのかなと思うのですが、間違い無いでしょうか？

よろしくお願いします

過マンガン酸イオン MnO4 - は, 硫酸酸性水溶液中で ① 式のように相手の物質から電子を奪い, シュウ酸
(COOH)2は②式のように相手の物質に電子を与える。
MnO4- +8H++5e-
Mn²+ +4H2O ...①
(COOH)2
2CO2+2H++2e-
0.050mol/Lのシュウ酸水溶液20mLをコニカルビーカーに測りとり, 硫酸酸性にしたのち, ビュレットを用
いて 0.020mol/Lの過マンガン酸カリウム水溶液を少しずつ加え, 反応をちょうど完了させた。 ①, ② 式を参
考にして,次の各問に答えよ。
(1) 硫酸酸性水溶液中で過マンガン酸カリウムとシュウ酸との反応を化学反応式で示せ。
完了するために必要な過マンガン酸カリウム水溶液の体積は何mLか。
解説を見る
酸化還元滴定では、濃度既知の酸化剤 (還元剤) を用いて,
濃度未知の還元剤(酸化剤) の濃度を決定する。
(1) ① x2+②x5から, e- を消去すると, 次のイオン
反応式が得られる。
2MnO4- +6H+ +5(COOH)2
舞台
(1) 2KMnO4+3H2SO4+5(COOH)2
K2SO4+2MnSO4 +8H2O +10CO2
(2) 20mL
(3) 水溶液全体がうすい赤紫色となったとき
2Mn²+ +8H2O+10CO2
両辺に 2K+ と 3SO² を加えて, 化学反応式とする。
2KMnO4+3H2SO4+5 COOH)2 K2SO4+2MnSO4 +8H2O +10CO2
2
書込開

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

聖火台

先に気になったので一応書いておきますね
イオンと化学式の関係については理解していますか？
もし分かっていたら飛ばしてください

+と-のイオンをそれぞれ整数倍して電荷の総和が0になるようにして化学式を作ります
例えば、A^2+とB^-というイオンからなる物質があれば、これの組成式はAB2となります。
(2+が1個と-が2個あれば電荷の総和は0ですよね)

同様に、カリウムイオンはK^+、硫酸イオンはSO4^2-です
なので、今回イオンを加えて作っているのは過マンガン酸カリウム、硫酸、硫酸マンガンです

過マンガン酸カリウムはカリウムイオンと過マンガン酸イオンなので、K^+ と MnO4^2-
カリウムイオンが2つあれば電荷の総和が0になります。これでKMnO4になります

硫酸はH^+ と SO4^2-なので、水素イオンが2つと硫酸イオンが1つでH2SO4
硫酸マンガンはMn^2とSO4^2-それぞれ1つずつでMnSO4になりますよね
ここまでは理解していますか？
ここからが本題です

イオン反応式の-符号の所にはカリウムイオン、+符号のところには硫酸イオンを足しています。
数は左辺に合わせているというのが分かりますか？
まずは左辺で過マンガン酸カリウム、硫酸を作っています。その係数が2と3ですよね

次に右辺です
硫酸イオンとマンガンイオンが合体して硫酸マンガンができていますよね。
しかし、ここに使われている硫酸イオンが2つであることは分かりますか？
あと1つ硫酸イオンが残ってて、まだ使われていないカリウムイオン2つと合体して硫酸カリウムになっています

基本的にこの半反応式なら係数は2と3でいいですが、それぞれのイオンの電荷の総和が0になるように係数を調整してることを意識した方がいいかと思います

奏音

他の質問に引き続きこちらも詳しくありがとうございました
解けました！