過マンガン酸カリウムの半反応式はこうやって作る!

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ポイント

  • 液性が酸性のとき半反応式は MnO4 Mn2+ から作れると暗記する
  • 液性が中・塩基性のとき半反応式は MnO4– → MnO2 から作れると暗記する
  • Oが足りなかったら、H2Oで帳尻あわせ
  • Hが足りなかったら、H+で帳尻合わせ
  • 中・塩基性のときはH+を全て消すようにOHを両辺に足す(H+ + OH→ H2Oになる)
  • 最後に両辺の電荷のつりあいを電子(e)で帳尻合わせば半反応式が完成する

 

問題

過マンガン酸イオンの半反応式を酸性下と中・塩基性下それぞれ求めろ

 

考え方

  1. まずは酸性下のときを考えてみよう。酸性のときの半反応式は MnO4 → Mn2+ で作れると暗記していたので、MnO4 → Mn2+ を書く。
  2. んー。左辺はOが4つあるけど、右辺にはOがひとつもないからH2Oで帳尻合わせしよう!
  3. MnO4 → Mn2+ + 4H2O と書く。これで、Oの数はそろった。
  4. うわ、今度は右辺にHが8個もあるよ!H+で帳尻合わせだ!
  5. MnO4 + 8H+→ Mn2+ + 4H2O これでHの数もそろった。
  6. あとは、両辺の電荷のつりあいだけど、左辺は、MnO4– が1個とH+が8個だから、
  7. 右辺はMn2+が1個とH2Oが4個だから、
  8. さらに、eは1個で-1だから、両辺の電荷を揃えるには、左辺にeを5個追加してあげれば良い!(7-5=2だから)
  9. よって、MnO4 + 8H+ 5e→ Mn2+ + 4H2O     できた!!!!!
  10. 次に中・塩基性下のときを考えてみよう。中・塩基性のときの半反応式は MnO4 → MnO2 で作れると暗記していたので、MnO4 → MnO2を書く。
  11. んー。左辺はOが4つあるけど、右辺にはOが二つしかないからH2Oで帳尻合わせしよう!
  12. MnO4– → MnO2 + 2H2O これで、Oの数はそろった。
  13. うわ、今度は右辺にHが4個もあるよ!H+で帳尻合わせだ!
  14. MnO4– + 4H+ → MnO+ 2H2O これでHの数もそろった。
  15. けど、まてよ。H+って酸性のときにあるもので、塩基性のときはOHだよな。だから、4H+がなくなるように4OHを両辺に加えてあげよう。(H+とOHは1:1でH2Oに変身する)
  16. MnO4– + 4H2O → MnO+ 2H2O + 4OH これで、H+は消えた!
  17. 両辺2H2Oを引いて簡単にしよう。MnO4– + 2H2O → MnO2 + 4OH
  18. あとは、両辺の電荷のつりあいだけど、左辺はMnO4が1個とH2Oが2個だから、
  19. 右辺はMnO2が1個とOHが4個だから、
  20. よって、両辺の電荷を揃えるには、左辺にeを3個追加してあげれば良い!
  21. よって、MnO4 + 2H2O + 3e → MnO2 + 4OH できた!!!!!

 

どうでしたでしょうか。半反応式は最初の暗記さえしてしまえば、あとは機械的に求めることができます。

しっかり流れを覚えておきましょう。

 

ちなみに

最初に酸性下のときと中・塩基性下のときでそれぞれ暗記するよう書きましたが、なんで半反応式が変わってくるのかは、以下の投稿を参考にしてください。

http://withdom.jukendou.jp/articles/836

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