1 ( 問 ) 金属が溶けて H 2 を発生する場合 ( 例 ) 1. 金属と H で考える Na H 2O H 2 Fe H 2 H 2 2Na 2H 2Na H 2 Fe 2H Fe 2 H 2 2. 水の場合は OH を両辺に加える 2'. 酸の場合は 酸の陰イオンを両辺に加える 3. たし算をする Na H 2O K H 2O Ca H 2O Mg H 2O Zn H 2 Fe H 2 Al 2Na 2H 2Na H 2 ( 解 ) 2OH 2OH 2Na 2H 2O 2NaOH H 2 2Na 2H 2O 2NaOH H 2 2K 2H 2O 2KOH H 2 Fe 2H Fe 2 H 2 Ca 2H 2O Ca(OH) 2 H 2 Mg 2H 2O Mg(OH) 2 H 2 Fe H 2 Fe H 2 Zn H 2 Zn H 2 Fe H 2 Fe H 2 2Al 6 2AlCl 3 3H 2 ( 1 ) ( 2 )
2 ( 問 ) 金属が溶けて H 2 以外の気体 () を発生する場合 Cu H 3( 濃硝酸 ) Cu H 3( 濃硝酸 ) Cu H 3( 希硝酸 ) Cu H 2( 熱濃硫酸 ) Cu H 3( 希硝酸 ) Cu H 2( 熱濃硫酸 ) 1. 酸化 還元の半反応式を組み合わせる 2.H がある場合は 酸の陰イオンを組み合わせる 希硝酸 H 3 3H 3e 2H 2O Ag H 3( 濃硝酸 ) Hg H 3( 希硝酸 ) 濃硝酸 H 3 H e H 2O 例 1 濃硫酸 銅 H 2 2H 2e Cu Cu H 3( 希硝酸 ) 2H 2O Cu 2 2e ( 解 ) Cu H 3( 濃硝酸 ) Cu 4H 3 Cu( 3) 2 2 2H 2O 2H 3 6H 6e 2 4H 2O 3Cu 3Cu 2 6e 6 3 6 3 3Cu 8H 3 3Cu( 3) 2 2 4H 2O Cu H 3( 希硝酸 ) 3Cu 8H 3 Cu H 2( 熱濃硫酸 ) Cu 2H 2 3Cu( 3) 2 2 4H 2O 3 Cu 2H 2O 例 2 Cu H 2( 熱濃硫酸 ) Ag H 3( 濃硝酸 ) H 2 2H 2e 2H 2O Ag 2H 3 Ag 3 H 2O Cu Cu 2 2e Cu 2H 2 Cu 2H 2O Hg H 3( 希硝酸 ) 3Hg 8H 3 3Hg( 3) 2 2 4H 2O ( 3 ) ( 4 )
3 ( 例 ) 塩と酸 ( 塩基 ) との反応で 気体 ( CO 2 HF NH 3 ) が発生する反応強い酸 ( 塩基 ) により 弱い酸 ( 塩基 ) が遊離する場合 組み立て方 1. 塩と酸 ( 塩基 ) の電離の式を書く 2. 気体が水に溶けるときの反応 の逆の反応がおこり 気体が発生する 弱い酸の塩 ( 塩基 ) 強い酸 ( 塩基 ) 弱い酸 ( 塩基 ) NaHSO 3 H 2O NaHSO 3 Na 2SO 3 NaHCO 3 2 H 2O CO 2 H 2O 2 HSO 3 H Na Cl Na 2CO 3 CaF 2 2 H 2 CO 2 H 2O 2 HF 2 Ca HSO 3 H Na Cl H 2O NH 4 Cl NaOH NH 3 H 2O NaHSO 3 H 2O FeS 2 H 2 S FeCl 2 ( H 2 SO 3 HSO 3 SO 3 ) ( CO 2 H 2 CO 3 HCO 3 CO 3 ) ( NH 3 NH 4 ) Na 2 CO 3 CO 3 2 H 2 Na 2 Cl CO 2 はそれぞれ同じものであると思え CO 3 2 H CO 2 H 2O 気体が水に溶けるときの反応 2 Na 2 Cl 2 H 2O CO 2 H 2O O 3 H 2CO 3 H HSO 3 H HCO 3 2H SO 3 2H CO 3 Na 2CO 3 2 2 CO 2 H 2O NH 3 H 2O (NH 4OH) NH 4 OH ( 5 ) ( 6 )
CaF 2 H 2 HF 3' 2 F 2 H Ca 2 ( 例 ) 不揮発性の酸により 揮発性の酸が遊離する場合不揮発性の酸揮発性の酸 2 F 2 H Ca 2 2 HF Ca Na 3 H 2 H 2 H 3 CaF 2 H 2 Ca 2 HF 組み立て方 FeS 塩と酸 ( 塩基 ) の電離の式を書く S 2 H Fe 2 2 Cl S 2 H Fe 2 2 Cl FeCl 2 Cl H 2 H ( 揮発性の酸の遊離 ) Cl H Na H FeS 2 FeCl 2 H 2 S ( 不揮発性の酸の塩の生成 ) Na H NaH NH 4 Cl NaOH NH 3 H 2 NaH NH 4 Cl OH Na さらに高温にすると H H 最終的には 下記のようになる の反応が進み ( 弱い塩基の遊離 ) ( 強い塩基の塩の生成 ) NH 4 OH Cl Na NH 3 H 2O 2 H 2 2 Na 2 NH 4 Cl NaOH NH 3 H 2 O ( 7 ) ( 8 )
( 問 ) ( 解 ) 31 Na 2SO 3 31 Na 2SO 3 2 2 H 2O 32 NaHCO 3 32 NaHCO 3 CO 2 H 2O 33 Na 2CO 3 33 Na 2CO 3 2 2 CO 2 H 2O 34 CaF 2 H 2 34 CaF 2 H 2 Ca 2 HF 35 Na 2CO 3 CH 3COOH 35 Na 2CO 3 2 CH 3COOH 2 CH 3COONa CO 2 H 2O 36 NaHCO 3 CH 3COOH 36 NaHCO 3 CH 3COOH CH 3COONa CO 2 H 2O 37 FeS 37 FeS 2 FeCl 2 38 NH 4Cl NaOH 38 NH 4Cl NaOH NH 3 H 2O 39 (NH 4) 2 Ca(OH) 2 39 (NH 4) 2 Ca(OH) 2 Ca 2 NH 3 2 H 2O 40 H 2 40 H 2 NaH ( 9 ) ( 10 )
半 半反応式をつくる 酸化剤 0. 物質の変化と酸化数をかく ( これだけは覚えておく ) 酸化数がわからない時は やり方 2 を使う H 2O 2 2H 2O 7 Mn 2 2 Mn 2 やり方 1 1. 酸化数の変化から 電子数を考える Cr 2O 7 2Cr 3 5e 2.O の数を H 2O で合わせる Mn 2 H 3 5e Mn 2 4H 2O 3.H の数を H で合わせる H 3 8H 5e Mn 2 4H 2O 4. 確認 ( 両辺の電荷を計算 等しいはず ) H 2 1 8 5 = 2 2 やり方 2 S 1.O の数を H 2O で合わせる Mn 2 4H 2O 還元剤 2.H の数を H で合わせる H 2O 2 O 2 8H Mn 2 4H 2O 3. 電荷を e で合わせる 8H 5e Mn 2 4H 2O H 2C 2O 4 2CO 2 1 8 5 = 2 2 S (11) (12)
酸化剤 還元剤 半反応式をつくる ( 解答 ) H 2O 2 2H 2e 2H 2O 8H 5e Mn 2 4H 2O Cr 2O 7 14H 6e 2Cr 3 7H 2O H 3 3H 3e 2H 2O H 3 H e H 2O H 2 2H 2e 2H 2O 4H 4e S 2H 2O H 2O 2 O 2 2H 2e H 2C 2O 2CO 2 2H 2e 4 2H 2O S 2H 2e 4H 2e (13)