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過マンガン酸イオンと過酸化水素の反応を、イオン反応式で表してください。お願い致します┏○ペコ

A 回答 (2件)

O:MnO₄⁻+8H⁺+5e⁻→Mn²⁺+4H₂O


R:H₂O₂→2H⁺+O₂+2e⁻

O(oxidant)+R(reductant)
2MnO₄⁻+5H₂O₂+6H⁺→2Mn²⁺+8H₂O+5O₂
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この回答へのお礼

丁寧にありがとうございます!

お礼日時:2018/02/27 00:47
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お礼日時:2018/02/27 00:48

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Q過酸化水素水と過マンガン酸カリウムの反応式

私は、ある県立高校の一年生です。
来週、学年末考査があります。
化学の勉強をしていて、こんな問題が出てきました。

過酸化水素水に、過マンガン酸カリウムを加えて反応させた。この反応を、イオン反応式で記せ。
解答)H2O2→O2+2H++2e-
    MnO4-+8H++5e-→4H2O+Mn(2+)

この二つの式の中で、下の式についてなんですが、これは覚えるしかないのですか?それとも何かやり方があるのですか?

Aベストアンサー

MnO4^-イオンは
・酸性条件で酸化剤として反応した後Mn^2+になる
・中性、アルカリ性条件で酸化剤として反応した場合はMnO2になる

この2つは知っている必要があります。これが分かっていれば式は作ることが出来ます。水溶液中の酸化剤、還元剤の反応についてです。(1)まず  MnO4^- → Mn^2-
(2)酸素の数はH2Oを補って合わせます。
   右辺に4H2Oを足します。
   MnO4^- → Mn^2- +4H2O
(3)Hの数はH^+を補って合わせます。
   MnO4^-+8H^+ → Mn^2++4H2O
(4)e^-を補って両辺の電荷を一致させます。
   左辺が7+、右辺が2+ですから左辺に5-必要です。
   MnO4^-+8H^++5e^- → Mn^2-+4H2O

(4)では酸化数を使っている本もあります。酸化数は便宜的な数値です。電荷の一致はもっと大きな原則です。酸化数が分からなくても電子の数は決まります。(酸化数でやったのと最終結果が一致するので逆に酸化数でやってもいいということになるのです。)

H2O2については
還元剤として働くときはO2発生、酸化剤として働くときはH2Oになるということは必要です。式は上の方法で出してみてください。
   
   

MnO4^-イオンは
・酸性条件で酸化剤として反応した後Mn^2+になる
・中性、アルカリ性条件で酸化剤として反応した場合はMnO2になる

この2つは知っている必要があります。これが分かっていれば式は作ることが出来ます。水溶液中の酸化剤、還元剤の反応についてです。(1)まず  MnO4^- → Mn^2-
(2)酸素の数はH2Oを補って合わせます。
   右辺に4H2Oを足します。
   MnO4^- → Mn^2- +4H2O
(3)Hの数はH^+を補って合わせます。
   M...続きを読む

Q過マンガン酸カリウムと過酸化水素水を未定係数法で

硫酸酸性中の過マンガン酸カリウムと、過酸化水素水の化学反応式

2KMnO4+5H2O2+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2

の係数を、半反応式ではなく、未定係数法で解こうとしました。

やったこと↓
aKMnO4+bH2O2+cH2SO4→dK2SO4+eMnSO4+fH2O+gO2

K:a=2d
Mn:a=e
O:4a+2b+4c=4d+4e+2f+g
H:2b+2c=2g
S:c=d+e

a=1とおく。
すると、Kよりd=1/2
Mnよりe=1
Sよりc=3/2
Hより2b+3=2g
Oより1+g=2f

となりますが、これでは式があと一つ足りず、gとf(とb)が求まりません。
どのようにすればよいでしょうか。
ご回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

この不確定は過酸化水素と過マンガン酸カリウムという組み合わせによって生じたものようです。
酸化剤も還元剤も共に初めに持っていた酸素を離してしまいます。
発生した酸素がどちらから来たものかが式だけでは分からなくなるのです。

半反応式から出発すると確定するのに全反応式であれば確定しないというのは酸化剤、または還元剤で前提としている反応機構が合わせると消えてしまうというところから出てきます。

確認のために半反応式からイオン反応式を作ってみます。

H2O2 → O2+2H^+2e^-   (1)
MnO4^-+8H^++5e^- → Mn^2++4H2O   (2)

電子のやり取りが成立するように(1)と(2)を加え合わせると
2MnO4^-+6H^++5H2O2 → 2Mn^2++8H2O+5O2   (3)

この式の係数を未定係数法で合わせようとしても決まりません。
式が不確定になるのはイオン反応式でもです。
(1)(2)を合わせて(3)を作るところで情報が消えてしまっているのです。

(3)と異なる係数を持ったイオン反応式を書いてみると理由が分かります。
2MnO4^-+6H^++H2O2 → 2Mn^2++4H2O+3O2   (4)

成分元素の原子の数だけで言えば(4)も合っています。
(3)と(4)でどこが違っているのでしょうか。
(3)では生じた酸素は全てH2O2から出てきています。
(4)ではH2O2とMnO4^-の両方から出てきています。
(2)式はMnO4^-の中の酸素は全てH2Oに変わるという前提で作られています。MnO4^-の中の酸素は酸化されないのです。H2O2の中の酸素だけが酸化されます。

半反応式は酸化される元素は何か、還元される元素は何かを踏まえて書かれています。
この反応のように酸化剤、還元剤が共通に含んでいる元素が酸化されたり還元されたりする場合はイオン反応式、または全反応式を書くと不確定が生じる可能性があるということのようです。



 

この不確定は過酸化水素と過マンガン酸カリウムという組み合わせによって生じたものようです。
酸化剤も還元剤も共に初めに持っていた酸素を離してしまいます。
発生した酸素がどちらから来たものかが式だけでは分からなくなるのです。

半反応式から出発すると確定するのに全反応式であれば確定しないというのは酸化剤、または還元剤で前提としている反応機構が合わせると消えてしまうというところから出てきます。

確認のために半反応式からイオン反応式を作ってみます。

H2O2 → O2+2H^+2e^-  ...続きを読む

Q二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式

タイトルのとおりなのですが、二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式が
どういうふうになるのかおしえてほしいのです。
硫化水素 H2S→2H+ + S + 2e-
二酸化硫黄 SO2 + 4H+ + 4e- → S + 2H2O
ということまではたぶんあっているとおもうのですが・・・
このあとどうやっていけば酸化還元反応式ができあがるのかが。。。
教えて下さい

Aベストアンサー

そこまでわかっているのなら、後は
e-が消えるように2つの式を足し合わせるだけです。
最初の式を2倍して、2番目の式と足せば、
2H2S + SO2 + 4H+ + 4e- → 4H+ + 2S + 4e- + S + 2H2O
両辺から同じものを消して
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
となります。

Q2,4-ジニトロフェニルヒドラゾンについて

アセトンと2,4-ジニトロフェニルヒドラジン試液との反応で、
2,4-ジニトルフェニルヒドラゾンが出来ると聞きました。
しかし、化学反応式がわかりません。
どなたかわかる方いらっしゃいましたら、教えて下さい!
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

はい、図を貼ります、なお2,4-ジニトロフェニル基は書くのが面倒なのでArと書きます。芳香族の基を略すときは良く使うので覚えていても良いでしょう。

Q硫酸酸性の過マンガン酸カリウム水溶液に過酸化水素を加えるとって言う問題でイオン反応式作れ問題なんです

硫酸酸性の過マンガン酸カリウム水溶液に過酸化水素を加えるとって言う問題でイオン反応式作れ問題なんですけど、
電子を消すために過マンガン酸カリウムの方を2倍して、過酸化水素を5倍するじゃないですか?
過マンガン酸カリウムの8H^+は何で2倍したのに6H^+何ですか?
過酸化水素の2H^+はどこにいったんですか?

Aベストアンサー

反応前に16H+,反応後に10H+あるので,反応に関係ない10H+を消してるだけです。
意味合いが変わってしまうのでオススメしませんが,移項みたいなもんです。

Q酸化還元反応なんですが・・・

過酸化水素とヨウ化カリウムの反応で色が変化しました。
反応式を考えてみたら、
2KMnO4+8H2SO4+10KI→2MnSO4+8H2O+5I2+6K2SO4
という途方もなく間違っていそうな式が出来た上に、どのイオンが溶液の色を変えていたかもわかりません。。
誰か教えてください。。

Aベストアンサー

過酸化水素(H2O2)とヨウ化カリウム(KI)だけの反応だったら、
H2O2+KI→I2+KOH+H2O(無色→褐色)
となります。褐色はヨウ素(I2)の色です。

過マンガン酸カリウムとの反応(硫酸酸性)は、
2KMnO4+10KI+8H2O→2Mn(OH)2+5I2+12KOH(紫→褐色)
硫酸は酸性にするのに使っただけで反応はしません。
硫酸なし(中性、アルカリ性)だとMnO2までしか還元しないので、
2KMnO4+6KI+4H2O→2MnO2+3I2+8KOH
となります。

Q硫酸酸性の過マンガン酸カリウムと硫酸鉄(Ⅱ)の化学反応式がわかりません。 KMnO4+5FeSo4+

硫酸酸性の過マンガン酸カリウムと硫酸鉄(Ⅱ)の化学反応式がわかりません。
KMnO4+5FeSo4+4H2SO4←左辺はわかりましたが右辺がよくわかりません。
Mn2++5Fe3++4H2OにどのようにしてK+と9SO4-をつけるのですか?
分かる人お願いします。

Aベストアンサー

>Mn2++5Fe3++4H2OにどのようにしてK+と9SO4-をつけるのですか?
一つずつ処理(陽イオンと陰イオンを組み合わせて、それらしい化合物を作る)しかありませんね。
陰イオンは「硫酸イオン」しかありませんから、種類の多い陽イオンに順に化合物を作成しましょう。
修正:SO4- → SO4^2-
・Mn^2+:SO4^2-
・5(Fe^3+):15/2(SO4^2-)
・K+:1/2(SO4^2-)
これでめでたく9個の「SO4^2-」を処理できました。
しかし、問題が・・・
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最後に全体を2倍して係数を全部整数にしましょう。
これで完成です。

Q2,4-ジニトロフェニルヒドラジンを入れる理由

酢酸エチル、ブチルアルデヒド、アセトンに2,4-ジニトロフェニルヒドラジンを加えました。この操作は何の為に行ったのでしょうか。どうしても分かりません。教えて下さい、お願いいたします。

Aベストアンサー

ブチルアルデヒドとアセトンの2,4-ジニトロフェニルヒドラゾンを作るためでしょう。
何のために作るかは知りません。融点をはかったりするのかもしれませんが、他人の計画した実験の目的まではわかりませんね。
普通は、関連する実験内容と照らし合わせれば判断できるでしょうけれどね。

Q過マンガン酸カリウムの価数

過マンガン酸カリウムの価数っていくつなんでしょうか?
調べてみたら、非酸性は3で酸性は5とあったのですが、普通実験などに使われているのはどちらでしょうか?

Aベストアンサー

#1 さんがお書きになっているのは「過マンガン酸カリウム中のマンガンの価数」です。御質問にある「過マンガン酸カリウムの価数」とは異なります。

 では,「過マンガン酸カリウムの価数」とは何かですが,酸塩基反応であれば「H+ を何個出す(受け取る)か」がその酸(塩基)の価数になり,酸化還元反応の場合は「e- を何個出す(受け取る)か」がその還元剤(酸化剤)の価数になります。

 「過マンガン酸カリウム」の半反応式は酸性条件下と中性・塩基性(非酸性)条件下で次の様に異なります。

 酸 性: MnO4(-)+8H(+)+5e(-) → Mn(2+)+4H2O
 非酸性: MnO4(-)+4H(+)+3e(-) → MnO2+2H2O

 これで解る様に,【酸性条件下】では電子5個を出して反応しますので【価数は5】ですが,【非酸性条件下】では電子3個を出す反応しかしませんので【価数は3】になります。

> 普通実験などに使われているのはどちらでしょうか?

 上記の様に反応の目的によって条件を使い分けますので,どちらもあり得ますが,私の経験的には,酸性条件下での価数5の反応の方が多いと思います。

#1 さんがお書きになっているのは「過マンガン酸カリウム中のマンガンの価数」です。御質問にある「過マンガン酸カリウムの価数」とは異なります。

 では,「過マンガン酸カリウムの価数」とは何かですが,酸塩基反応であれば「H+ を何個出す(受け取る)か」がその酸(塩基)の価数になり,酸化還元反応の場合は「e- を何個出す(受け取る)か」がその還元剤(酸化剤)の価数になります。

 「過マンガン酸カリウム」の半反応式は酸性条件下と中性・塩基性(非酸性)条件下で次の様に異なります。

 酸...続きを読む

QAgClが優先的に沈殿する????

塩化銀とクロム酸銀の溶解度積の問題で、計算結果が[Cl(-)]=2.0×10^-5,[CrO4^(2-)]=2.0×10^-2となったのですが、そのあとの説明文に、”よって[Cl(-)]は[CrO4(2-)]の1000分の1しか存在しないので指示薬としてクロム酸カリウムを加えておけば、AgClが優先的に沈殿するのでクロム酸銀が生成し始めて沈殿が赤褐色に色づき始めたところを終点とすればよい”とあったのですが何故[Cl(-)]は[CrO4(2-)]の1000分の1しか存在しないからといってAgClが優先的に沈殿するのでしょうか????
長文及び乱文失礼しました・・・・

Aベストアンサー

塩化物イオンの定量をクロム酸イオンを指示薬として行うという場面だと思います。当然のことながら指示薬の量の方が少ないはずです。問題がおかしいように感じます。

この濃度だとAgClが優先的に沈澱するのではなくてはじめから赤い沈澱が生じます。
もしかしたら数値が逆ではないですか。指示薬として入れる方のイオンが少ないというのがイメージとしても合います。

念のためきちんと式を立ててみます。

沈澱が生じると溶液中のイオンと沈澱との間に平衡が実現します。
Ag++Cl-⇔AgCl
この時イオン濃度の積は一定値になります。
[Ag+][Cl-]=1.7×10^(-10)

2Ag++CrO4^(2-)⇔Ag2CrO4
[Ag+]^2「CrO4^(2-)]=1.1×10^(-12)

もし沈澱がなければ等号は不等号(<)に変わります。

[Cl-]=2.0×10^(-5)
「CrO4^(2-)]=2.0×10(-2)
ですのでどちらで先に等号が成立するかを調べることになります。

AgClの方では
[Ag+]=0.85×10^(-5)でAgClの沈澱が生じます。
Ag2CrO4の方では
[Ag+]^2=0.55×10^(-10)
[Ag+]=0.74×10(-5)

Ag+を加えていったとき先に等号が成り立つのはAg2CrO4の方です。AgClが沈澱するよりも前に赤い沈澱が出てくればCl-の定量にはなりません。


数値が逆だとします。
AgClの方では
[Ag+]=0.85×10(-8)
Ag2CrO4の方では
[Ag+]^2=0.55×10(-9)
[Ag+]=2.3×10(-5)

AgClの方が先に沈澱します。
Ag2CrO4が沈澱しはじめるとき
[Cl-]=1.7×10(-10)/2.3/10(-5)
     =0.74×10(-5)
これは始めあった2.0×10(-2)の1/3000程度です。AgClがほとんど沈澱してしまってから赤いAg2CrO4が沈澱し始めるということになります。

塩化物イオンの定量をクロム酸イオンを指示薬として行うという場面だと思います。当然のことながら指示薬の量の方が少ないはずです。問題がおかしいように感じます。

この濃度だとAgClが優先的に沈澱するのではなくてはじめから赤い沈澱が生じます。
もしかしたら数値が逆ではないですか。指示薬として入れる方のイオンが少ないというのがイメージとしても合います。

念のためきちんと式を立ててみます。

沈澱が生じると溶液中のイオンと沈澱との間に平衡が実現します。
Ag++Cl-⇔AgCl
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