(1) MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O (Mnは還元、Clは酸化されている ) Mnの酸化数:+4→+2 Clの酸化数:-1→0
この反応についてですが、Mnの酸化数が+4→+2になり、還元しているのはわかりますが、なぜClの酸化数は-1→0なのでしょうか。 右辺にはClが2回でてきますよね(MnCl2 と Cl2)。今回の答えでは、Cl2のほうの酸化数が0(単体だから)ということだけで、MnCl2のClについては触れていません。 なぜ今回のような問題の場合、MnCl2の方のClは酸化数が関係してこないのでしょうか? 分かる方いたらお力貸してください。 質問文下手で申し訳ありません。
ちなみに ttp://www.geocities.jp/don_guri131/sannkakanngenn.html こちらのHPを参照させていただきました
No.5ベストアンサー
- 回答日時:
化学反応の一部として酸化還元反応が含まれていることがあります。
御質問の反応ではMnとClが酸化・還元反応のペアーですでも式の中の4つのCl-が全て酸化されているわけではありません。反応式は物質として変化していれば全て式の中に書くわけですから必ずしも酸化還元反応に全てが関わっているとは限らないことになります。
銀を濃硝酸に溶かす場合の式です。
Ag+2HNO3→AgNO3+H2O+NO2
左辺にあった2つの硝酸のなかの1つが変化しています。もう一つは酸として働いています。2つあるNのなかで酸化数の変化しているのは1つです。
イオン反応式はイオンに別れて存在するものはイオンに分けて書くということでイオンの状態が変化したモノだけを抜き出して表現することが出来ます。同じ形で存在しているイオンは消えてしまいます。
Ag+2H++NO3-→Ag++H2O+NO2
質問の中の反応では
MnO2+4H++2Cl-→Mn2++2H2O+Cl2
のようになります。
No.4
- 回答日時:
(1)式の両辺からCl^-を2つ引くと、分かりやすくなると思います。
MnO2 + 2HCl + 2H^+ → Mn^2+ + Cl2 + 2H2O …(2)
これで、右辺のClもCl2だけになりますね。
もともと、この(2)式は、次の二つの半反応式からできたものです。
MnO2 + 4H^+ + 2e^- → Mn^2+ + 2H2O …(3)
2Cl^- → Cl2 + 2e^- …(4)
(3)+(4)で、
MnO2 + 4H^+ + 2Cl^- → Mn^2+ + Cl2 + 2H2O …(5)
式(5)の左辺の4つのH^+のうち2つをCl^-と結合させて2HClとすると、式(2)になります。さらに、その両辺に2Cl^-を足して、右辺の方は
Mn^2+ + 2Cl^- → MnCl2
とすると、ご質問文の式(1)になります。式の両辺で電荷を0にするように、Cl^-イオンを足したことで、酸化数の変化するCl^-と変化しないCl^-が現れたのです。式(5)のままでもいいと思うのですけどね。
Clは、普通(電気陰性度の高い酸素などと結合しない限り)化合物中では、酸化数は-1ですね。酸化数に変化があるのは、単体のCl2のときぐらい、ということが、今回のポイントかもしれません。まあ、あとはいろいろ問題をこなして、ある程度覚えていくのが速いかもしれませんが。
こんな説明でお分かりでしょうか。お勉強頑張ってください。
No.3
- 回答日時:
結局はHClの半分が酸化されたということです。
つまり、式を(1)のように書くから紛らわしいわけで、反応の本質はMnO2による酸化と、生じたMn(II)水酸化物(Mn(OH)2)の中和に分けられるということです。式で表せば、下の2式に分けることができます。
MnO2 + 2HCl → Mn(OH)2 + Cl2
Mn(OH)2 + 2HCl → MnCl2 + 2H2O
HClには還元剤として作用するものと、酸として中和に使われるものがあるのがわかると思います。これらの式を足しあわせれば(1)になりますよね。
No.2
- 回答日時:
酸化も還元もされて居ないからでしょう。
考えても良いのですが、-1で不変なので省略されているだけかと。
色を付けてありますから、暗に“色の付いた”Cl原子、と言う意味合いで書いている、と言うこともあるかと思います。
No.1
- 回答日時:
左辺
4HClにおけるClの酸化数合計=-1×4=-4
右辺
MnCl2におけるClの酸化数合計=-1×2=-2
Cl2におけるClの酸化数合計=0×2=0
よって、トータルで考えると、Clの酸化数合計は、
-4→-2
となり、2つ増加しています。
Mnの酸化数合計は+4→+2であり、2つ減少していますから、収支は合っています。
また、
左辺の4HClのうちの2HClと、右辺のMnCl2では、Clの酸化数(-1×2)に変化がないので、
残りの2HClが右辺のCl2に変わったことだけに着目すればよいです。
(これが、その解答の思想だと思われます。)
2HCl→Cl2(+H+H)
ですから、ここにおいては、Clの酸化数は、-1→0 (が2つ)となります。
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