化学反応式で分からないところがあります。
( )に係数を入れて左辺と右辺の数を合わせなければいけない問いです。例えば
(1)CH4+(2)O2→(1)CO2+(2)H2O
のように入れれば良い数は理解できます。

( )KMnO4+( )H2SO+( )H2O2→( )K2SO4+( )MnSO4+( )O2+( )H2O
どんな、数が入るのか分かりません。
Kが左辺に2とあるので(2)KMnO4、すると右辺のMn
が2つになって(2)MnSO4・・・酸素はどうしたらよいのでしょうか。できたら、考え方も教えていただけると
嬉しいです。

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反応 化学」に関するQ&A: 化学反応式について

A 回答 (6件)

皆さんが回答されている半反応式を考えたり,方程式を考えるのがスタンダ-ドで間違いのない方法ですが,半反応式から求める事を考えてみます。



まづ,両辺で変化しているものだけを拾い出して下さい。この時に,H2O は後で数合わせに使いますので無視します。

例えば,K は両辺で K+ と変化していませんので除きます。Mn は左辺で MnO4(-), 右辺で Mn(2+) と変化していますので考えます。以下同様に考えると,係数を無視して次の式になります。

  MnO4(-) + H2O2 → Mn(2+) + O2

ここで,左辺のそれぞれが右辺のどれに変わったかを考えるわけですが,Mn 等の金属イオンが1番考えやすいのでこれから考えます。すると明らかに,MnO4 は Mn に変わっています(MnO4- → Mn2+)。したがって,残りの H2O2 は O2 に変わったことになります(H2O2 → O2)。

この格式で,各元素の数を合わせます。必要なら H(+) と H2O を使います。すると,

  MnO4(-) + 8H(+) → Mn(2+) + 4H2O
  H2O2 → O2 + 2H(+)

それぞれの左右の電荷を e(-) を使って調製します。

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

これで半反応式が得られましたので,e(-) を消去します。

  2MnO4(-) + 6H(+) + 5H2O2 → 2Mn(2+) + 5O2 + 8H2O

後は右辺の MnO4(-) を KMnO4 に,H(+) を H2SO4 にそれぞれ戻し,右辺のカチオンをアニオンと結合させると反応式が完成します。

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

いかがでしょうか。こっちの方が分かり難かったかな。
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>でも、ちょっとa=2dやa=eがどう出てくるのか疑問が残っています。



aKMnO4+bH2SO4+cH2O2→dK2SO4+eMnSO4+fO2+gH2O
K原子の数を数えます。
 右辺は、a個のKMnO4分子があるので、a個のK電子があります。
 左辺は、d個のK2SO4分子があるので、2d個のK原子があります。
 保存則が成り立っているので、a=2dとなります。
以下同様です。

酸化数については、
 右辺のMnは+7,Oは-1の酸化数です。よって、+7a-2cとなります。
 左辺はMnは+2,Oは0の酸化数です。よって、+2eとなります。
 これについても保存則が成り立っているので、7a-2c=2eとなります。

わかったでしょうか???
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それぞれの係数をa,b,c,d,e,f,gとおきます。


Kについて着目すると、
  a=2d
Mnについて着目すると、
  a=e
Oについて着目すると、
  4a+4b+2c=4d+4e+2f+g
のように、すべての原子について着目し、方程式をたてます。
変数7個に対して、原子種数が5個ですね。
ということで、方程式が5個できます。
この反応は、酸化・還元反応なので、MnとO(H2O2の)の酸化数の
変化についての方程式をたてます。
  7a-2c=2e
後は、a以外のすべての変数をaを用いて表すように解いて、係数が(互いに素な)
整数になるように、aを決めればよいです。
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この回答へのお礼

計算で出てくるんですか。考えもつきませんでした。
でも、ちょっとa=2dやa=eがどう出てくるのか疑問が残っています。
回答ありがとうございました。

お礼日時:2001/06/07 21:26

NO.1の方がすでに答えられていて蛇足になるかもしれませんが・・・。


反応式の係数を求める場合、最後にOで調整すればよいです。
先にK、Mn、Sを元にしてこれらが左右が同じになるようにします。
次にHで合わせて、最後にOで調整・確認です。

質問の式の通りにするとOが合いません。NO.1の方が指摘されているように
H2SOがH2SO4ですと、ぴったり合います。

ちなみに係数を最初から並べると、2、3、1、1、2、3、4です。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2001/06/07 21:47

酸化数が変化するものだけに注目して半反応式を書きます。



MnO4(-) + 5e(-) → Mn(2+) + 4O(2-)
H202 → O2 + 2H(+) + 2e(-)

連立方程式を解く要領でe(-)の項を消します。
つまりMnの式を両辺2倍、H2O2の式を5倍して辺々を足しあわせます
2MnO4(-) + 5H202 → 2Mn(2+) + 5O2 + 10H(+) + 8O(2-)
ここで両辺の電荷が等しい(今の場合2-)ことを確かめて、次のステップへ。
H(+)とO(2-)はくっつけちゃいます。陰イオンには陽イオン、陰イオンには
陽イオンを組み合わせます。今の場合はH(+)、SO4(2-)、K(+)です。
2KMnO4 + 5H202 → 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
最後に足りないものを足します。
2KMnO4 + 5H202 + 3H2SO4→ 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O + K2SO4

半反応式がいやなら、強引に連立方程式に持ち込みます。
(a)KMnO4 + (b)H202 + (c)H2SO4→ (d)MnSO4 + (e)O2 + (f)H2O + (g)K2SO4
Mn : a=d
K : a=2g
O : 4a + 2b + 4c = 4d + 2e + f + 4g
H : b + 2c = f
変数に対して式が足りませんが、解けます。

最後に慣れてきたら、yy3033が途中までやっているように感覚で解きます。
まず1KMnO4と決める(K、Mnいずれも両辺に一カ所しかないため。)
0.5K2SO4、1MnSO4が決まる。(少数になっても気にしない。)
1.5H2SO4が決まる。(SO4(2-)の数を合わせる。)
最後だけ連立方程式を使います。これまでに分かった係数を
整数になるようにして、
2KMnO4 + (a)H202 + 3H2SO4→ 2MnSO4 + (b)O2 + (c)H2O + K2SO4
H : 2a + 6=c
O : 2a=2b+c
できあがり。
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この回答へのお礼

化学反応式には色々な方法で係数を出すことができるんですね。半反応式や連立方程式。
私も早く慣れて後の解き方を使えるようになりたいです。
ありがとうございました。

お礼日時:2001/06/07 21:44

これ、問題の「H2SO」って「H2SO4」(硫酸)の間違いでは。



あとは参考URLを見てください。

参考URL:http://www.melma.com/mag/31/m00003131/a00000068. …
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この回答へのお礼

参考URLはとても詳しく載っていて興味深かったです。
「H2SO」は「H2SO4」ですね。自分でも教科書を見ました。すいません。

お礼日時:2001/06/07 21:35

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・プロパンはC3H8
・プロパンが燃えると生成するのはCO2とH2O(これも覚えなくていいかも)
だけで、あとはとりあえず
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左辺の炭素原子が三つなので右辺のCO2も三つ
左辺の水素原子が8個あるので右辺も同数、よってH2Oは4個
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とかんがえることにより
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QCuSO4(NH4)2SO4-6H2OとCu(NH3)4SO4-H2Oの違い

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 ┌H3N    NH3┐^2+
 |   \ /   |
 |    Cu    | + SO4^2-
 |   / \   |
 └H3N    NH3┘

   └―――┘→アンモニアは錯イオン中に取り込まれている(=テトラアンミン銅(II)イオン)

(水和水は省略)


硫酸銅(II)アンモニウムのイオン構成:

 ┌H2O    OH2┐^2+
 |   \ /   |
 |    Cu    | + SO4^2- + 2(NH4)^+ + SO4^2-
 |   / \   |           └――┘→アンモニウムイオンは銅イオン(より正確には
 └H2O    OH2┘                   テトラアコ銅(II)イオン)とは別に存在(→複塩)

(水和水の一部は省略)


それと、打ち間違われたのだと思いますが、
> 前者は「硫酸テトラアンミン銅(II)」、後者は「硫酸銅(II)アンモニウム」
の前者と後者の名前は逆になっていますので、参考まで。


複塩(wiki):
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A4%87%E5%A1%A9
錯体(wiki):
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8C%AF%E5%A1%A9

> タイトルに示した2つの化合物の「構造上の」違いは何なんでしょうか。

アンモニア(又はアンモニウムイオン)が銅の配位子になっているかいないか、です。

硫酸テトラアンミン銅(II)のイオン構成:
 ┌H3N    NH3┐^2+
 |   \ /   |
 |    Cu    | + SO4^2-
 |   / \   |
 └H3N    NH3┘

   └―――┘→アンモニアは錯イオン中に取り込まれている(=テトラアンミン銅(II)イオン)

(水和水は省略)


硫酸銅(II)アンモニウムのイオン構成:

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Q化学反応式について

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keizu12 さんの回答:例)ナトリュウムと水素が反応してアンモニアが生成される場合。
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keizu12さんのお示しの通りに数式を解いて係数を決定することがもっとも間違いない方法と思います。
a128さんの3つの質問から考えてもう少し初歩的な説明をつけてみます。
(1)化学反応式の書き方
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Q化学 熱化学方程式の問題について 問:C3H8+5O2=3CO2+4H2O(液)+2220kJ

化学 熱化学方程式の問題について

問:C3H8+5O2=3CO2+4H2O(液)+2220kJ

H2+1/2O2=H2O(液)+286kJ

プロパンと水素の混合気体を完全燃焼させたら、二酸化炭素13.2g 液体の水14.4gが生成した。このとき発生した熱量は何Jか
(CO2=44,H2O=18)

とあり、解答には

混合気体に含まれるプロパンと水素の物質量をそれぞれx mol , y molとして係数の比より
3x=0.30mol •••••(1)
4x+y=0.80mol•••(2)


よってx=0.10mol,y=0.40mol

ゆえに 2220×0.10+286×0.40=336.4J
とあります。

ここで質問ですが、
①この熱化学方程式について、2式はどんな関係がありますか?

②(1),(2)について、左辺の係数はそれぞれどこのことを指していますか?

③別解はありますか?

質問は以上です。
易しめに解説お願いしますm(__)m

Aベストアンサー

化学以前の問題で、数学としての問題を抱えていらっしゃいますね。
(1)式と(2)式には関係はありませんよ。
ただ(1)、(2)の両式を満たすx,yを知りたいだけです。

(1)式は何を表していますか?(2)式は何を表していますか?
むやみやたらに式を立てればいいものではありません。
それぞれの式の意味を考えましょう。

別解はいくらでもあるでしょ。
連立方程式を使う場面だったら鶴亀算でも良い。

Q化学反応式についての質問です。

化学反応式についての質問です。

1.酢酸とプロピルアルコールの化学反応式

2.酪酸とエタノールの化学反応式

3.水酸化ナトリウムとエタノールとヤシ油から石鹸を作るときの化学反応式
※最初に水酸化ナトリウムとエタノールを加え次にヤシ油を加え、湯煎し撹拌する。
油滴が見えなくなったら蒸発皿にあける。
蒸発皿を加熱しエタノールを蒸発させると粘性のある液体となる。
粘性のある液体とはなにかも教えて下さい。
次に、飽和食塩水にその粘性のある液体を加えると石鹸が遊離する。

4.キサメチレンジアミン水溶液とアジピン酸ジクロリドヘキサン溶液の化学反応式

反応式と、粘性のある液体についてお答えいただきたいです。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

1. 1-プロパノールだと仮定して、
CH3-CO-OH + CH3-CH2-CH2-OH → CH3-CH2-CH2-O-CO-CH3 + H2O

2.
CH3-CH2-CH2-CO-OH + CH3-CH2-OH → CH3-CH2-O-CO-CH2-CH2-CH3 + H2O

3.
ヤシ油は代表的な例でR-CO-OH、でRがC15で飽和のもの(パルミチン酸)44.3%、C17で飽和のもの(ステアリン酸)4.6%、C13で飽和のもの(ミス地リン酸)1%、C17で不飽和が一つあるもの(オレイン酸)38.7%、C17で不飽和が複数あるもの(リノール酸)10.5%、その他のもの0.9%、が3つグリセリンとランダムにエステル結合したものの混合物です。
http://en.wikipedia.org/wiki/Palm_oil
これを水酸化ナトリウムとエタノールの混合物に加え湯煎で焦げないように100℃未満で加熱・撹拌し続け、均一になるまで続ける。
これでグリセリンと脂肪酸のナトリウム塩のエタノール溶液が出来る。
だからエタノールを飛ばすと、グリセリンと脂肪酸のナトリウム塩が「粘性のあるもの」のはず。
そこへ飽和食塩水を加えると、グリセリンは溶け、石鹸(脂肪酸のナトリウム塩)が遊離する

4.
(ヘ)キサメチレンジアミンとアジピン酸ジクロリド・ヘキサン溶液の反応は
H2N-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-NH2 + Cl-CO-CH2-CH2-CH2-CH2-CO-Cl →
-(HN-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-NH-CO-CH2-CH2-CH2-CH2-CO-)n-
+[H2N-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-NH2]^+Cl^-↓
なおへキサメチレンジアミンは過剰に使う事が必要です。
また、カッコ内がゾロゾロつながったものが6,6ナイロンです。

1. 1-プロパノールだと仮定して、
CH3-CO-OH + CH3-CH2-CH2-OH → CH3-CH2-CH2-O-CO-CH3 + H2O

2.
CH3-CH2-CH2-CO-OH + CH3-CH2-OH → CH3-CH2-O-CO-CH2-CH2-CH3 + H2O

3.
ヤシ油は代表的な例でR-CO-OH、でRがC15で飽和のもの(パルミチン酸)44.3%、C17で飽和のもの(ステアリン酸)4.6%、C13で飽和のもの(ミス地リン酸)1%、C17で不飽和が一つあるもの(オレイン酸)38.7%、C17で不飽和が複数あるもの(リノール酸)10.5%、その他の...続きを読む

QSO2+2H2O→(←)HSO3(-)+H3O(+)

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水を加えて薄めると平衡はどちらに移動するのでしょうか????
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SO2というのは気体です。その溶解度をどう考えるかという問題がありますし、水に溶けた状態を考えるのであれば、SO2ではなくH2SO3と書くべきでしょう。
その辺りがはっきりしないので答えにくい(というより問題の妥当性に疑問がある)のですが、どうしても判断せよということであれば、右向きに移動するということになるのでしょうが、平衡定数自体が変化するわけではなく、SO2とHSO3-の比率に関して、後者が多くなる方向に変化するという意味です。

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つまり、
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となると言っていいのでしょうか?

また、Na2SO4(硫酸ナトリウム)にBaCl2(塩化アンモニウム)水溶液を注ぐとその水溶液にはBaSO4分子とNa(+)、Cl(-)が存在するのでしょうか?
つまり、
Na2SO4+BaCl2→BaSO4(白)↓+2Na(+)+2Cl(-)
となると言っていいのでしょうか?

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考え方は合っていますが、反応式は以下のように表現されます。

KI+AgNO3→AgI+KNO3

Na2SO3+BaCl2→BaSO4+2NaCl

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塩化アンモニウムは NH4Cl
BaCl2は塩化バリウム です。

Q化学反応式の問題

化学反応式の問題でわからないところが
あったので教えてほしいです(;_;)


次の反応を科学反応式で表す。

(1)一酸化炭素と酸素が反応すると
  二酸化炭素ができる。

(2)メタンが空気中で完全燃焼すると
  二酸化炭素と水ができる。


化学反応式の作り方?がよく分からないので
詳しいやり方も教えていただけたらうれしいです。

Aベストアンサー

化学反応式では左辺に反応物、右辺に生成物をかきます。

(1)では
一酸化炭素と酸素が反応物、二酸化炭素が生成物です。
あとは係数をそろえるだけです。左辺と右辺の原子の数が等しくなるように考えたらよいでしょう。このとき、係数は最も簡単な整数比にしなければなりません。

一酸化炭素の係数が2、酸素の係数は1なので省略する、二酸化炭素の係数は2となります。



(2)では
炭化水素(炭素と水素からできている物質)を完全燃焼すると二酸化炭素と水ができるので、
左辺がメタンと酸素、右辺が二酸化炭素と水です。
係数をそろえるのですが、メタン分子には炭素が1、水素が4あるので、それを基準に考えるとよいでしょう。炭素の数に注目して右辺の二酸化炭素は1つできる(左辺の炭素の数が1なので)。水素の数に注目して右辺の水は2つできる(左辺の水素の数が4つなので)。そうすると右辺には酸素原子の数が4つになります。左辺の酸素原子が4つになるように酸素分子の数を考えると2になるはずです。

よって、メタンの係数が1(1は省略)、酸素の係数は2、二酸化炭素の係数は1、水の係数は2となります。

化学反応式では左辺に反応物、右辺に生成物をかきます。

(1)では
一酸化炭素と酸素が反応物、二酸化炭素が生成物です。
あとは係数をそろえるだけです。左辺と右辺の原子の数が等しくなるように考えたらよいでしょう。このとき、係数は最も簡単な整数比にしなければなりません。

一酸化炭素の係数が2、酸素の係数は1なので省略する、二酸化炭素の係数は2となります。



(2)では
炭化水素(炭素と水素からできている物質)を完全燃焼すると二酸化炭素と水ができるので、
左辺がメタンと酸素、右辺が二酸化炭素と...続きを読む

QH2SO4→(SO2^2+) + 2OH^-?

なぜこうではなく、H2SO4→(2H^+) + SO4^2-となるのでしょうか?初学なのでよく分かりません。すみませんが、教えていただけたらうれしいです。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

面白い発想だと思います。

H2SO4の構造はご存知ですか?
Sを中心に(=O)が2つと(-OH)が2つ結合しています。ここからOH-が脱離して、SO2^2+が生成する。反応式的には可能です。

OH-は安定なので何の問題もないです。SO2^2+も八電子則を満たしています。ただ、17属のSがカチオン状態(しかも二価)というのはエネルギー的に不安定です。

僕は、H2SO4→(SO2^2+) + 2OH^-が起こらないとは思いません。ポイントはこの反応が可逆的に進行するということ。つまり、平衡が圧倒的に左に偏っているのでこの反応が起こっていないように見えるのかもしれませんね。
付け加えると、H2SO4→(2H^+) + SO4^2-も可逆的に進行し、圧倒的に右に偏っています。2つの反応が競争するとSO2^2+の生成は限りなく0に近いです。


こうではなく、こう!は化学では禁物ですよ。
いろんなことが起こるから化学は楽しいですね。


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