半反応式の疑問

Question

MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O
という半反応式についてです。

左辺の電荷の総和は+7、右辺の電荷の総和は+2ですが、
どうして総和の大きい方にe-を５個加えるのすか？
両辺の電荷が等しくなるようにという理由らしいですが、意味がわかりません。

あと、半反応式を作れといわれれば作れないこともないのですが、
何のために作るのかもわからずに、ただ単に作業しているような形で
終わってます。
覚えるだけでいいのでしょうか？(高校範囲のものです)

psa29 · Accepted Answer

>e-を奪われる物質がここでは表されないということは、
半反応式というのは簡単に酸化の様子を示しただけで、
どの物質から奪ってきたとか、そこまで奥深く突っ込んだ
反応式ではないということでしょうか？

そうだと思いますよ。

過マンガン酸カリウムは酸性条件で強力な酸化作用があります。
酸性にするために硫酸を使うのが一般的です。
酸化-還元の過程でカリウムイオンも硫酸イオンも変化しないので、式の左辺、右辺共に存在します。
どちらにも、同じ形で存在するので、省略して書かれていません。

また、酸化作用があることを示すだけで、酸化される対象物質は書かれていません。
対象物質を明確にすれば、この半反応式から、簡単に反応式が作れます。
例えば、具体的に鉄イオンを2価から3価に酸化する場合の反応式を記述したいのであれば、左辺に2価の鉄イオン、右辺に3価の鉄イオンが入ります。
その時電子は鉄イオンが持っているので、e-は記述されません。
5e-の代わりに5Fe2+が入り、右辺には5Fe3+が入ります。
なぜそうなるのか。5Fe2+=5e- + 5Fe3+ですから、この式の
右辺を事例の式に代入すれば、両辺に存在する5Fe3+を省略すると、Kakinotaneさんが示した半反応式になります。

左辺に5e-を加えている意味が判っていただけたでしょうか？
決して右辺に加えてはいけません。

psa29 · Answer

>ではその減った分の電子のことを踏まえて、左辺に
e-を５個足してやるという解釈でいいのでしょうか。

もし、左辺にe-が5個なければ、右辺には進みません。
左辺から右辺に進む化学反応は、実際には何段階もの素反応経て、結果として右辺に到達するのだと思いますが、もし、その反応過程の中で、他の系（物質）から電子を5個奪ってくるから、右辺に進むのです。
電子を受け取りして、酸化数が変化することも酸化還元反応です。
左辺ではMnO4- が酸性条件下でここでは表されていない物質から、電子を5個奪ってきて（相手を酸化して）
結局、右辺のマンガンイオンになることを表しているのです。
電子を受け取った分だけ、MnO4- は反応して行き、１mol反応するためには5e-が必要だという量的なことを表しているのだと思いますよ。
反応式は、左辺にある分子達が、それを構成する原子を並べ替えて、他の組み合わせ（他の分子）になる一例を示しているわけですから、（並べ替えてるだけですから）繰り返しになりますが、左辺と右辺では、原子の種類と数、総電荷（電子の総数）も等しくなければなりません。

lone_lynx · Answer

MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O
この半反応式を何のために作るか．．．

まぁ覚えるためですね。
何を？
過マンガン酸イオンが５等量の酸化剤だということをですよ。

ああ、あとＡ２の方は、式が分かりにくいと言ってますが、この式が分からない人が、このカテで回答するとは思えないので、ご心配なく＾＾

psa29 · Answer

算数の問題で3+2＝5と答えた場合、なぜ左辺と右辺が等しくなければならないのですか？という質問に似ています。
化学反応式は、左辺の物質が右辺に変化していくのですが、その変化の過程で、質量やエネルギーが保存されているとすると、左辺の電荷の総和と右辺の電荷の総和は等しくなければならないことが、理解できると思います。
もし、左辺の総電荷が10で右辺が8だとすると、反応によって2この電荷はどこに行ってしまうのでしょうか？
これは数式的には5+5=8と言っているようなものです。
左辺の物質が反応して右辺になるというのが化学反応式ですから、左辺と右辺とでは原子の数、電子の数など等しくなければなりません。
たまに、等しくないような式を見るかも知れませんが、Ｈ2Oとか、知識のある人が見れば当たり前のものを省略している場合があるからです。

H+ + H2O →　Ｈ3O+ というように左辺と右辺では、電荷の総数、原子の数は等しくなります。

38endoh · Answer

右辺と左辺の「Mn原子核の数」，「O原子核の数」，「H原子核の数」，「電子の総数」をそれぞれ数えてみてください。そうすれば，納得できると思います。

途中まで答えを書きますので，続きをやってみてください。まず，右辺も左辺も，

　Mn原子核の数　＝　１個
　O原子核の数　＝　４個
　H原子核の数　＝　８個

ですね。電子の数は，化学種ひとつづつ求めて，最後に足し合わせてみましょう。

　MnO4-　＝　２６＋８＊４＋１　＝　５９個

Mnゼロ価の電子数は２６個，Oは８個なので，２６＋８＊４＝５８個。この種は一価の陰イオンであり電子を余分に持っているため，合計５９個となります。

　H+　＝　８－８　＝　０個

ですね。あと残りはご自身で計算してみてください。

s_sin915 · Answer

まず最初に誤っておきます。
私にはこの問題をとことが出来ません。
ただ、ひとつ言いたいことがあります。
＞MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O
と言う式がありますよね。
ここにでてくるいくつかの数字は、上付の数字か下付の数字かがわかりづらいです。
これから答えて貰うためにその点をわかりやすくしてもらえると、回答する側からするとうれしいです。

出しゃばったこと言ってごめんなさいm(_ _)m

windwald · Answer

マンガンが５電子もらっているからです。
それに左辺の総和は+7ですから、

５個の電子分で減らしてやらないと電荷が等しくならないですよね。

半反応式の疑問

>e-を奪われる物質がここでは表されないということは、

>ではその減った分の電子のことを踏まえて、左辺に

この回答への補足

MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O

この回答への補足

算数の問題で3+2＝5と答えた場合、なぜ左辺と右辺が等しくなければならないのですか？という質問に似ています。

この回答への補足

右辺と左辺の「Mn原子核の数」，「O原子核の数」，「H原子核の数」，「電子の総数」をそれぞれ数えてみてください。

まず最初に誤っておきます。

この回答への補足

マンガンが５電子もらっているからです。

この回答への補足

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