Question

きいろ

(2)の問題なのですが、解答の部分の黄色のマーカーの部分の5と2のところなのですが、2MnO₄−と5H₂O₂なので逆にしてしまったのですが、なぜ2と5のところを反対にしているのでしょうか。公式などがあれば教えてください

取星取
硫酸酸性水溶液中における過マンガン酸イオン MnO4と過酸化水素 H2O 2 の変化は,
それぞれ次のように表される。
MnO4 +8H++5e+
→ Mn+ + H2O ...①
H2O2
→
O₂+2H++2e
...②
25 (IN
これらの変化について、次の各問いに答えよ。
(1) 1.0mol の MnO4 と反応するH2O2は何molか。
(1)
2)
(2) 硫酸酸性水溶液中で, 濃度不明の過酸化水素水 10mL と, 0.010mol/L 過マンガン
酸カリウム水溶液 8.0mL がちょうど反応したとすると, 過酸化水素水の濃度は何
mol/Lになるか。
考え方
■解答
Max)+'H8+ OnM (U)
酸化還元反応では,次の関係が成り (1) 反応するH2O2 の物質量を x[mol] とすると,次式
立つ。
酸化剤が受け取るe-の物質量
還元剤が放出するe- の物質量
酸化剤である MnO4の1mol は
5mole を受け取り、還元剤で
あるH2O2の1mol は2molのe-
が成り立つ。
1.0mol×5=x[mol] ×2
x=2.5mol
(2) 反応する過酸化水素水をc [mol/L] とすると, 次式
が成り立つ。
0.010mol/L× -L×5=c [mol/L] x -LX2
8.0
1000
c=0.020mol/L
(10
1000

Answer 1

✨ Best Answer ✨

🍇こつぶ🐡

なぜ2と5のところを反対にしているのでしょうか。
＞かけ算する場合は、
酸化剤(mol)❌半反応式e-係数＝還元剤(mol)❌半反応式e-係数
が公式です。

半反応式をまとめて1つの式にした場合は係数比になり、比の場合は反対になる。

だから、過マンガン酸カリウムと過酸化水素なら、(mol省略)、
過マンガン酸カリウム❌5＝過酸化水素❌2

比なら、半反応式をまとめた係数比より、
過マンガン酸カリウム:過酸化水素＝2:5となる🙇

きいろ

ネットで調べたのですが、酸化剤、還元剤が受け取った電子の物質量＝価数として中和の量的関係の公式を使って解いていたのですが、それは合っているのでしょうか。🙇

🍇こつぶ🐡

あっています。
それが過マンガン酸カリウム❌5＝過酸化水素❌2

e-係数が価数です。
過マンガン酸カリウムは5価、過酸化水素は2価🙇

🍇こつぶ🐡

酸化剤、還元剤では中和とは言わない。
中和は酸塩基の場合。

量的関係の公式は2つあり、さっき上で示したe-係数なら係数かけ算、比なら相手のe-係数になります🙇

きいろ

何度もすみません🙇
この問題の(2)は、酸化還元反応の量的関係ではないのですか？

🍇こつぶ🐡

この問題の(2)は、酸化還元反応の量的関係ではないのですか？
＞量的関係です。

量的関係とは、反応式の係数＝モル比を使い、比で表すやり方です。

中和も量的関係を使いますが、中和の量的関係ではなく、酸化剤還元剤の「量的関係」を使っています。

きいろ

イオン反応式の状態で電子の数を仮数にして解く時と、イオン反応式の電子を消して、化学反応式にした状態で解くのは同じと考え方でいいということでしょうか。

🍇こつぶ🐡

繰り返しになりますが、

イオン反応式の状態で電子の数を仮数にして解く時
＞酸化剤❌e-価数＝還元剤❌e-価数

イオン反応式の電子を消して、化学反応式にした状態で解く
＞酸化剤:還元剤＝還元剤e-価数:酸化剤e-価数
＝酸化剤の反応式係数:還元剤の反応式係数

簡単に言うと、酸化剤の価数a、還元剤の価数bとすると、
最初の質問が、酸❌a＝還❌b……①
次の質問は、酸:還＝b:a……②となり、
②⇄①変更可能。

②は一つにまとめた反応式の係数だから、比だとa,bの価数が逆になります。e-係数を消去するため反対の係数をかけ算する訳だから当然のことです🙇

きいろ

すごく良くわかりました。ありがとうございます。🙇