✨ ベストアンサー ✨
(3)の反応式は左辺にも右辺にも+なり-なりのイオンが存在しますね？
その+と-を打ち消すようにイオンを補い、かつ両辺の原子数が揃うようにします。
そもそも、(3)の反応式は"反応で実際に反応した主役達"の反応ですが、MnO₄⁻はKMnO₄を溶かしたときに出てきた片方のイオンなので、もう片方のK⁺が溶液中に存在しています。でも反応にK⁺は関係のない"脇役"です。
脇役を排除したのが(3)のイオン反応式であり、その脇役も可哀想なので一緒に入れてあげるのが(4)の化学反応式です。
今回の場合は KMnO₄から出たK⁺と硫酸&硫酸鉄(II)から出たSO₄²⁻が脇役にあたります。なので、K⁺とSO₄²⁻を補っていきます。
(続く)
右辺を見ます。
Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O
Mn²⁺にはSO₄²⁻を1つ加えてMnSO₄に
5Fe³⁺は難しいですね。3+と2-の粒を±0にするには3+は2つ、2-は3つ必要なのでFe₂(SO₄)₃という形にしないといけません。
Feは5つなので、Fe₂(SO₄)₃中のFeが5つになるには5/2Fe₂(SO₄)₃にならないといけないですね？
なので、SO₄²⁻は15/2つ加えないといけません！
ここまでをまとめると右辺は
MnSO₄ + 5/2Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂Oとなります。
ここまでを両辺をまとめると
KMnO₄ + 4H₂SO₄ + 5FeSO₄ → MnSO₄ + 5/2Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂O
うーん！分数が嫌ですね！嫌だと思ってください。
両辺を2倍しましょう！
2KMnO₄ + 8H₂SO₄ + 10FeSO₄ → 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O
これで＋も－もなくなりました！が、原子数があってません
(続く)
2KMnO₄ + 8H₂SO₄ + 10FeSO₄ → 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O
左辺にはKが2つあるのに、右辺にはKがないですね？
そして、SO₄をみると左辺には8+10=18つ、右辺には2+15=17つ･･･なので右辺に1つ足りないですね？
なので、K⁺を2つ,SO₄²⁻を1つ右辺に加えるとK₂SO₄が1つ増えることになります。
ゆえに2KMnO₄ + 8H₂SO₄ + 10FeSO₄ → 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O + K₂SO₄
が解答になります。
かなり大変ですが、1つずつ+と-を消していきましょう
化学、好きなんですけどところどころわからないところがでてくるんで、また質問させてもらってもいいですか？
よかったです。ただこれは理解できても実際にやってみないと試験の時に焦る系の問題なので、たくさん演習しましょう。
教科書に半反応式の表があると思います。酸化剤・還元剤選んで全通りやればパーフェクトです。
質問はどうぞして下さい。ただ、全て丁寧に答えられる訳ではないのでご了承ください( -_-)
分かりました！
ありがとうございます。
左辺を見ます
MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5Fe²⁺
MnO₄⁻ にはK⁺を1つ加えてKMnO₄に
8H⁺にはSO₄²⁻を4つ加えて4H₂SO₄に(Hは8つなので)
5Fe²⁺にはSO₄²⁻を5つ加えて5FeSO₄に
します。合計でK⁺は1つ、SO₄²⁻は4+5=9つ加えましたね。
結果左辺はKMnO₄ + 4H₂SO₄ + 5FeSO₄になります。
(続く)