(2)について質問です！
酸化還元反応式を作るとき、最後に反応に関係しなかったイオンを両辺に加えてイオン式を化学反応式に直す段階で、この問題では最後に何イオンをどのくらい加えたら良いか教えてください！🙇🏻♀️左辺に2K+、SO42-を加えたのですが、右辺に同じものを加えようとしたら、答えではSO42-が1つではなく4つ足されていたので、疑問に思いました‥🤔少し分かりにくくてすみません💦😣
解答
解答
二クロム酸カリウムの1個のCrの酸化数xを求めます。
K2Cr2O7の全体は電荷0です。
K Cr O
+1×2 + +2x + (-2)×7 = 0
Crの酸化数x = +6
よって、二クロム酸カリウムの還元反応ではCrの酸化数合計は+6×2 =+12(二クロム酸カリウム)から+3×2 =+6(2Cr+3)になる。よって、二クロム酸カリウムは電子を12-6= 6個奪う反応になる。よって、
Cr2O7(2-) + 6e- → 2Cr(3+)
酸素が釣り合っていないので右辺に酸素を足す。
酸素供給源は二クロム酸カリウムの酸素と硫酸酸性のH+から生じたH2Oなのでこれをたす。数は二クロム酸カリウムのOが7個なので、これにあわせて7個足す。
Cr2O7(2-) + 6e- → 2Cr(3+) + 7H2O
次に水素を釣り合うようにするために水素が少ない左辺に水素を足すが硫酸酸性条件なのでH+をたす。
(中性下ではH2Oを足す)
右辺の7H2Oより、14 Hなので14H+を左辺に足す。
Cr2O7(2-) +14H+ + 6e- → 2Cr(3+) + 7H2O ①
次に各元素の数、電荷が両辺で合ってるか確認します。問題無ければ半反応式①はこれで完成です。
(間違っていれば、元素の数を再チェック。)
ちなみに
酸化剤二クロム酸カリウムと還元剤二酸化硫黄の半反応式を合わせます。
Cr2O7(2-) +14H+ + 6e- → 2Cr(3+) + 7H2O ①
SO2 +2H2O → SO4(-2)+4H(+) +2e- ②
各半反応式の電子の個数を合わせるので②の両辺を3倍して、①の両辺を足します。①+②×3
両辺に同じ物質が出るので差し引きします。
Cr2O7(2-) +14H+ + 6e- → 2Cr(3+) + 7H2O ①
+) 3SO2 +6H2O → 3SO4(-2)+12H(+) +6e- ②×3
➖➖➖➖ ➖➖➖➖ ➖➖➖➖ ➖➖➖
Cr2O7(2-) +2H(+) +3SO2
→ 2Cr(3+) +3SO4(-2) +H2O
→ Cr2(SO4)3 +H2O
後は硫酸酸性なのでSO4(2-)、二クロム酸カリウムにあったK+を両辺に足すと、
K2Cr2O7+H2SO4+3SO2
→ Cr2(SO4)3 +H2O +K2SO4
となります。
全て理解できました！💡お時間を割いていただき本当にありがとうございます🙏💦とても助かりました😭
こちらこそ長い説明をしてしまいすみませんでした。
問題によっては半反応式は記入されている場合とない場合があります。
問題に半反応式が記入されているならそのまま使ってください。
無ければ導きます。
二酸化硫黄の酸化反応を例にあげます。
まず、二酸化硫黄は酸化されると硫酸イオンになります。
SO2 → SO4(-2)
ここで酸化数は+4→+6になっているのでe-は2個放出されるので
SO2 → SO4(-2) +2e-
今度はOの数が合わないのでOを合わせます。
この時Oの供給源は酸化剤二クロム酸カリウムとH+によって生じたH2Oか水溶液のH2OとなるのでOが少ない方に数が合うようにH2Oを加えます。
SO2 + 2H2O → SO4(-2) +2e-
今度は右辺に水素が足りないので、水素を足すのだが
水素は酸化数+1から変化しないのでH+ として加え、左辺にHは4つあるので4H+を右辺に加えます。
SO2 + 2H2O → SO4(-2) + 4H+ +2e-
最後に電荷が左辺右辺で合っているかどうかをチェックします。今回は両辺で0となっているので合っています。異なっていれば元素の数合わせに間違いがある可能性があるので再チェックします。以上で半反応式は作成完了です。
半反応式は導けば良いんですね！✨
すみません、何度も質問してしまい申し訳ないのですが、赤で囲った部分の最初の段階は、この場合だとSO2が酸化されてSO4(2-)になるのは理解できるのですが、例えば二クロム酸カリウムの半反応式を作るときにはどのようにして反応物→生成物の最初の式を作れば良いのでしょうか？(二クロム酸カリウムが還元されてCr(3+)となる過程が知りたいです🙇🏻♀️)
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よく分かりました！！教えてくださりありがとうございます😭✨
ちなみに、この問題って二酸化硫黄の半反応式が分からないと解けないですよね‥？化学基礎において酸化剤、還元剤の半反応式って普通与えられるものですか？それとも暗記しないとダメなんですかね？問題集には与えられているものもあれば、この問題のように与えられてないものもあるので気になりました😓もし可能でしたらご回答よろしくお願いします🙇🏻♀️