化学 塩素の製法

化学
塩素の製法
「酸化マンガン（IV）に濃塩酸を加えて過熱する。」
酸化剤 ： MnO2 + 4H+ + 2e- → Mn2+ + 2H2O ・・・1
還元剤 ： 2Cl- → Cl2 + 2e- ・・・2

目的の式は
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2
ですが
1と2を足すと
MnO2 + 4H+ + 2Cl- → Mn2+ + 2H2O + Cl2

となってしまいました。
どうすれば目的の式になるのでしょうか？

No.2 ベストアンサー 回答者： windwald 回答日時： 2011/05/01 23:43

No1さんは3式が酸化還元反応ではないと言っただけですよ。

全体の化学反応は間違いなく酸化還元です。
なにせ、1式2式がそれぞれ、還元反応・酸化反応を示してますからね

1+2式までできたのですね。もうあと一息ですよ。
1+2式のH^+やCl^-は元々どの物質から発生したイオンでしょうか。
HClの電離によるイオンですよね。よって、次式に書き直してみましょう
　MnO2 + 2HCl + 2H^+ → Mn^2+ + 2H2O + Cl2

H^+4つとCl^-が2つなのでH^+が2つ多いわけですが、
この余ってしまうH^+だって元はHClのはずです。
よって片割れとして足りないCl^-を2つ、左辺に増やしてあげます。
そして増やしたCl^-は化学反応をしておらず、反応後もCl^-のままだったわけですから右辺にもそのままCl^-を入れておきましょう。
　MnO2 + 4HCl → Mn^2+ + 2H2O + Cl2 + ２Cl^-

もうあとは説明不要でしょう。

この回答への補足

皆様回答ありがとうございます。
この式については分かりました。
同じような質問なんですが
水とハロゲンの反応について
F2とH2Oの完成した式は
2F2 + 2H2O → 4Hf + O2
で、F2は最強の酸化剤を書いてあったので
F2 + 2e- → 2F-　かと思ったんですが
水は酸化剤でも還元剤でもないと書いてあったので
どうやって式を作ったらいいのかが分かりませんでした。
目的の式はどうやって作るのでしょうか?
同じハロゲンでCl2、Br2、I2との反応式も分かりません。

補足日時：2011/05/02 00:26

この回答へのお礼

皆様回答ありがとうございました。

お礼日時：2011/05/19 18:19

No.3 回答者： Tacosan 回答日時： 2011/05/02 10:21

おまけのところで

2F2 + 2H2O → 4Hf + O2
は
2F2 + 2H2O → 4HF + O2
の間違いですね. もちろん水が還元剤として作用しています (水の中の酸素が酸化されている).

逆に水 (の中の水素) が酸化剤として作用する反応として, たとえば
2H2O + 2Na → H2 + 2NaOH
を挙げることができます.

No.1 回答者： OverNightFlight 回答日時： 2011/05/01 23:07

この反応では、お考えの通りの酸化還元反応の他に、塩の生成反応が起きます。

目的の式と導出した式を比べると、右辺の MnCl2 が Mn2+ になっていることに気づくでしょうか。

Mn2+ は Cl- と以下の反応をして塩 MnCl2 （塩化マンガン（II））を生成します。

　　Mn2+ + ２Cl- → 2MnCl2　・・・3

この反応は酸化還元反応ではありません（酸化数を調べてみれば分かると思いますが）。

3式を足せば、目的の式になるはずです。

ちなみに、左辺の H+ は濃塩酸由来のものなので、 Cl- と合わせて HCｌ とすればよいです。

この回答への補足

回答ありがとうございます。
目的の式である
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2
が分かれば、酸化数を調べて「これは酸化還元反応ではない」と分かるかもしれませんが
その目的の式を作れという問題の時、つまり目的の式が分からないとき
酸化還元反応であるのか違うのかどうやって見分けるんですか?

また、酸化還元反応のときは酸化剤の式と還元剤の式を足せば目的の式が出てきますが
今回のように、それ以外の反応の時はどうやって式を導くんですか?

補足日時：2011/05/01 23:26