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化学基礎 酸化還元反応の化学反応式

化学基礎
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はじめに

化学の中でも特に重要な反応の一つである酸化還元反応は、日常生活や自然界で広く見られます。しかし、文系の方にとっては、少し取っ付きにくいかもしれません。酸化還元反応とは、簡単に言えば、物質が電子を失ったり(酸化)、得たり(還元)する過程を指します。このブログでは、酸化還元反応の基本的な化学反応式をわかりやすく説明し、日常生活での具体例を交えながらその重要性をお伝えします!

酸化還元反応とは?(復習)

酸化還元反応とは?

  • 酸化と還元が同時に起こる反応の
  • 酸化剤と還元剤が電子のやりとりをする反応!
  • 酸化剤、還元剤それぞれの反応を半反応式(イオン反応式)という!

酸化還元反応の化学反応式を作る手順!

  • 酸化剤、還元剤のそれぞれの半反応式を作る!
  • ①の反応式から、電子を削除しイオン反応式を作る!
  • 省略されていたイオンを両辺に加え、化学反応式にする!

今回は②,③について解説します!これで、酸化還元反応の化学反応式が書けるようになります!

KMnO4とH2O2

  • 硫酸酸性の過マンガン酸カリウムKMnO4の水溶液に、過酸化水素水を加えると気体が発生する!
  • この化学反応式について考える!

イメージ図

※1KMnOはK,MnO4 に電離している!
※2硫酸酸性とは、硫酸を含んだ水溶液であるため、硫酸イオンと水素イオンが水溶液中に存在する!
※3その水溶液に過酸化水素の水溶液を混ぜると酸化還元反応が起きる!

STEP
酸化剤と還元剤の働きを示す半反応式を書く!

今回の酸化剤はKMnO4還元剤はH2O2

酸化剤

MnO4 + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O

還元剤

H2O2 → O2 + 2H+ + 2e

STEP
酸化剤と還元剤の反応式から電子eを削除し、イオン反応式を作る!

STEP1の式で電子eがそれぞれ等しくなるように調整する!

  • 酸化剤の式全体を×2
  • 還元剤の式全体を×5
  • ①と②を足し合わせるとSTEP2完了!

赤枠青枠のところを足し算する!(電子を削除する!)

※1 →と=は同じと考えて計算する!
電子がなぜ消えるかというと、右辺の10eを左辺に移行すると、−10eになるため、左辺にある10eと打ち消されるためである!

※2 Hに関しても※1と同様な理由である
※3 ↑は気体が発生したことを意味する記号であり、この反応ではO2が発生している!

STEP
省略されていたイオンを両辺に加え、化学反応式にする!
  • 左辺の過マンガン酸イオン水素イオンをもとの形に戻すことを考える!
  • ・過マンガン酸イオン→過マンガン酸カリウム
    ・水素イオン→硫酸
    それぞれ戻してあげる!
  • ②をするためには2K +3SO42−が必要!
  • 化学反応式は、原子の数が必ず同じ必要がある!
  • ④より、右辺にも2K +3SO42−が必要!

おわりに

酸化還元反応は、化学の基礎的な概念でありながら、私たちの生活に深く関わっています。例えば、呼吸や燃焼、金属の錆び付きなど、身近な現象の多くが酸化還元反応によって起こります。このブログを通じて、文系の方にも化学の魅力や重要性を少しでも感じていただければ幸いです。日常生活の中で見つけた酸化還元反応を意識してみると、新たな発見や驚きがあるかもしれません!

この単元はイメージがしづらい分野で、個人的には化学基礎の中で1番難易度が高いと感じています!しっかりとイメージできると、定期テストでも高得点が狙えるはずです!

問題なども、随時作っていきますのでお楽しみください!この記事を見ながら、たくさんの問題に取り組みましょう!以下におすすめの教材を貼っておきます!

これからも文系の方にもわかるように、化学基礎・化学を解説していきますのでチェックお願いします!

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