化学基礎【酸化還元】 半反応式の習得
空欄（ ）または に記入をしなさい．図はみんなで一緒に記入します．
[ 1 ] 過マンガン酸カリウムが硫酸酸性条件で酸化剤として働く事例
① 過マンガン酸カリウムは化学記号で表すと
② 過マンガン酸カリウムを水に溶かすと電離し，
イオンと， イオンに変化する．
③ マンガンを含んでいるイオンはそのうち， イオン（赤紫色）
④ このイオンは，反応すると イオンに変化する．（うすい桃色〜無色）
⑤ 以上より，過マンガン酸イオン は，硫酸酸性条件下で酸化剤として働き
マンガン(II)イオン に変化する．
⑥ 過マンガン酸カリウムが，硫酸酸性条件下で働くとマンガン(II)イオンになる．
MnO4− → Mn2+
⑦ このときの様子を図にすると以下の通りである．
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⑧ 酸素は，単体でない限り酸化数は である．
⑨ これより，左辺のOとMnの酸化数を決定すると以下の通りである．
⑩ 上の図から，マンガンの酸化数は， から に減少している．
⑪ よって，吸収している電子は e−である．
⑫ これを図にすると以下の通りである．
⑬ MnO4−のまわりについている酸化物イオンO2−は，硫酸で酸性にして，H+を与える
ことで，H2Oとしてはがす．そのため，一つの酸化物イオンO2−をはがすには，
水素イオンH+は， 個必要である．
O2− + H+ + H+ → H2O
⑭ そのためこの場合，４個の酸化物イオンをはがすために，水素イオンは 個必要．
⑮ これを図にすると以下の通りとなる．
⑯ よって，この図より，MnO4−は，１個あたり， e−と， H+を吸収し，
Mn2+１個と， H2Oを放出することが判る．
⑰ 以上をまとめると以下の半反応式となる．
MnO4− + ( )e− + ( )H+ → Mn2+ + ( )H2O
⑱ もう一度全て自分で書くと以下の半反応式となる．
⑲ ここで，酸化物イオンO2−をはがすための酸は，強酸であれば何でもいいように見える．
強酸は他に （HCl水溶液）や （HNO3水溶液）があるが，
これらは硫酸の代わりに ．
⑳ それは，塩酸（HCl）のCl−は 2Cl−→Cl2 + 2e− として電子を放出する 剤，
硝酸（HNO3）のNO3−は NO3− + 4H+ + 3e− → NO + 2H2O として電子を吸収する
剤になるため，酸化物イオンをはがす以外の余計な反応をするから．
【教科書の手法との整合性の確認】
❶ 過マンガン酸カリウムKMnO4は水中で電離して K+ と になる．（暗記）
❷ 酸化剤として働く場合，MnO4− は， になる．（暗記）
❸ これを式にすると以下の通り．
MnO4− → Mn2+
❹ ここで左右の酸素Oの数を比較すると，左は 個，右は０個である．
❺ 酸素Oを取り去るには酸素O１個あたり酸性条件なら普通 イオンを加える．
❻ つまり，４個の酸素Oを取り去るには，水素イオンH+ が 個必要．
❼ 水素イオンH+を８個与えて酸素Oを４つ取り去ると，水H2Oは 個出来る．
❽ 以上を式に書き入れると，
MnO4− + ( )H+ → Mn2+ + ( )H2O
❾ 次に左右の±の合計を比較してみる．
左は，MnO4−が −1，8H+ が+8なので，これをたすと，−1 + (+8) =
右は，Mn2+が +2，H2Oが 0 なので，これをたすと， +2 + 0 =
10 つまり，＋７が＋２に減っているため，左側から５を引けば良い．
つまり左辺に， e− を足せば良い．
11 以上より，まとめると，MnO4− + ( )H+ + ( ) e− → Mn2+ + ( )H2O
12 もう一度自分で書くと以下の通り．