酸化還元反応式について

Question

問題 (1) Cr2O7(2-) + 14H(+) + 6e(-) > 2Cr (3+) + 7 H2O
(2)    Fe(2+) > Fe (3+) + e (-)
次の２つの式を用いて、硫酸を少量加えたニクロム酸カリウム水溶液と硫酸鉄 (II)水溶液との反応式を導け。

step 1: (1)、(2)から電子 e(-)を削除する。
(1)+6 x (2) 
Cr2O7(2-) + 14 H (+) + 6 Fe (2+) > 2Cr(3+) + 7 H2O + 6 Fe (3+)

ここまでは、理解できます。

step 2: 両辺にK(+), SO4(2-)を加えて整理する。
K2Cr2O7 + 7 H2SO4 + 6 FeSO4 > Cr2(SO4)3 + 7 H2O + 3 Fe2(SO4)3 + K2SO4 
ここで、質問があるのですが。

まず、この酸化還元反応式の意味自体を理解したいです。
二クロム酸カリウム + 硫酸 + 硫化鉄 > 硫化クロム + 水 + 硫化鉄 + 硫化カリウム となると思うのですが、左辺, 右辺にも硫化鉄があるということは、硫酸を加えた時点で、酸化鉄が生成したということでしょうか。

また、この反応式全体を導くためには、最初から、ニクロム酸カリウム水溶液と、硫酸の反応式の反応物と生成物を覚えておく必要がありますか。
つまり、最初の与式 (1)、(2)のみから、答えを導くのは難しいですか。

教えてください。 お願いします。

malaytrace · Accepted Answer

(1)(2)のいわゆる半反応式（酸化剤だけ、還元剤だけのイオン反応式）を電子を消去する様に加減して、酸化還元反応のイオン反応式をつくる。ここまではわかってるんですよね？

あとは化学的なカンというか、イオンのイメージをもって両辺に加えるイオンを考えていくことになります。

おっと、その前に...

反応したイオンはニクロム酸イオン（酸化剤＝還元される）と鉄(II)イオン（還元剤＝酸化される）ですからね。

で、酸化還元反応のイオン反応式の左辺を見ます。

>Cr2O7(2-) + 14 H (+) + 6 Fe (2+)

これらの相棒になるイオンを両辺に加えて、イオンを物質として表記し、狭義の「化学反応式」にするんですよ。

クロム酸イオンは、ニクロム酸カリウムという物質から生じたのですから、これの相棒はカリウムイオン。２つ要りますね。

水素イオンは、硫酸から生じたものですから、これの相棒は硫酸イオン。２つの水素イオンに対して、１つの硫酸イオンを加えることになります。

鉄(II)イオンの相棒は、「硫酸鉄(II)」となっていますから、これも硫酸イオンですね。２価なので、鉄(II)イオンと１：１。

で、合計すると、両辺にカリウムイオン２つ、硫酸イオン13個加える。これで左辺を物質にできます。
右辺も陽イオンに硫酸イオンをくっつけて物質にします。でもカリウムイオン２個と硫酸イオン１個余るので、これをくっつけて硫酸カリウムにする。

これで完成です。

ですから、最初の(1)(2)式と、「硫酸を少量加えたニクロム酸カリウム水溶液と硫酸鉄 (II)水溶液との～」の文が必要です。イオン反応式だけではイオンを生じた元の物質が特定できませんから。

htms42 · Answer

＃２
＞硫酸を少量加えたニクロム酸カリウム水溶液

K2Cr2O7 + 7 H2SO4 + 6 FeSO4 → Cr2(SO4)3 + 7 H2O + 3 Fe2(SO4)3 + K2SO4

これだけの量の硫酸が反応するのです。
「少量だ」なんて言えません。

doc_sunday · Answer

>左辺, 右辺にも硫化鉄がある

まちがい。
そもそもどちらも硫化鉄ではなく硫酸鉄だし。

左辺の硫酸鉄は硫酸鉄(II)で右辺の硫酸鉄は硫酸鉄(III)です。
異なるものを同じ名前で呼んではいけません。

昔は前者を硫酸第一鉄、後者を硫酸第二鉄と呼んでおりました。

(1)(2)のいわゆる半反応式（酸化剤だけ、還元剤だけのイオン反応式）を電子を消去する様に加減して、酸化還元反応のイオン反応式をつくる。