Question

田んぼ

酸化還元反応の化学反応式についてです
1枚目のe -になる理由と、2枚目の補い方を教えてください🙇‍♀️

Nos+HzO …⑤

 

①+②から,
Ag 十 HNO。填H+ 一> Ag*填NOzs HG

NO。- を補う。
Ag 十 2HNO。ー>

NE ので20にwiの4

AgNO』+ NO。+ Ho

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

アフロ博士

1枚目と同様に銀が銀イオンに変わる半反応式を書き、電子の係数を揃えて硝酸と銀の酸化還元反応のイオン式(半反応式からe⁻を取り除いた式)を書きます。

HNO₃+H⁺+e⁻→NO₂+H₂O

Ag→Ag⁺+e⁻

電子の係数が同じなので、そのまま左辺同士、右辺同士を足します。

HNO₃+H⁺+Ag→NO₂+H₂O+Ag⁺

この段階がイオン反応式です。今度はこれを化学反応式に変えます。

左辺のH⁺はどこからきたH⁺かというと
HNO₃→H⁺+NO₃⁻からきています。

なので、反応に関係していないNO₃⁻を省略していたのです。

これをH⁺に足して

2HNO₃+Agと左辺を作り替えます。

左辺に足したものは右辺にも足さないと数が合わないので
Ag⁺にNO₃⁻を足して

2HNO₃+Ag→AgNO₃+NO₂+H₂O

となり完成です。
※式中の物質の順番はなんでもいいです

田んぼ

ありがとうございます😭、最後にA g＋に足す理由を教えて欲しいです、N O 2や、H 2 Oじゃダメなんですか？繰り返しの質問何度もすみません（ ; ; ）

アフロ博士

化学反応式というのは化学式だけで書かないといけません。
つまり、イオンが含まれていない式にする必要があります。

なので、陽イオンと陰イオンを組み合わせて化合物をつくり、化学式にする必要があります。

田んぼ

イオンを組み合わせて消すんですね！わかりました！！💡本当に感謝です、ありがとうございます😊🥺助かりました！！

Answer 2

アフロ博士

e⁻を含む式のことを半反応式といいます。

酸化還元の半反応式は電子の受け渡しを考えるために使います。

なので、HNO₃がNO₂に変わるわけですからそこで酸化数(電荷)を調べれば電子をいくつ放出するか、また受け取るかわかるはずです。

Nについて
HNO₃ : +5
NO₂ : +4

なので、+5 → +4となり、電子(-)を1つ受け取ったから+4に酸化数が減ったことがわかります。

これが理論的な考え方ですが、形式的な半反応式の作り方もあります。

1. 両辺のOの総数を調べて、足りない方にH₂Oを足して数を合わせる。

HNO₃→NO₂
右辺が1つ足りないので

HNO₃→NO₂+H₂O

2. 両辺のHの総数を調べて、足りない方にH⁺を足して数を合わせる。

HNO₃→NO₂+H₂O
左辺が1つ足りないので

HNO₃+H⁺→NO₂+H₂O

3. 両辺の電荷をe⁻を加えて等しくする

HNO₃+H⁺+e⁻→NO₂+H₂O

以上、1枚目(追記あり)

田んぼ

とても丁寧に、有難うございます😭１つ質問なんですが、上から七行目のところで、なぜNについてなのか教えて欲しいです🙇‍♀️Oについてではダメなのですか？

アフロ博士

これまた理論的な説明なんですけども、

酸化数というのは実質的に電子の偏り(電荷)を表すものです。その電子の偏りというのは電気陰性度によって生じています。

電気陰性度というのは原子が共有電子対を引っ張る力のことです。

この電気陰性度は周期表の左下から右上に向かって大きくなっていきます。

すると、Oは周期表の右上にありますから原子と結合したほとんどの場合において電子対を自分の方(O側)に引きつけます。

また、Hについては周期表の左上にあります金属を除いてほとんどの場合、電子対を相手の方(Hとくっついてる原子側)に引きつけます。

この極端な電気陰性度をもつHとOはほかの元素と比べてほとんどの原子について電子対を引きつける方向がはっきりしていますから、酸化数を優先して決定します。
具体的にはHは+1, Oは-2ですね。これは、結合するほとんどの原子についてゆるがないのでこの酸化数で覚えるのです。

ですから、HやOの酸化数というのはほとんどの場合、変化しません。(オゾンや過酸化水素などの場合は変わりますが)

長々となりましたが、理論的には以上の内容が理由です。

結果としては、ほとんどの場合H,O以外の酸化数が変化するということになるでしょう。

田んぼ

そうなんですね！！！ご丁寧にありがとうございます🙏😭