ポイント

• 液性が酸性のとき半反応式は MnO₄^– → Mn²⁺ から作れると暗記する
• 液性が中・塩基性のとき半反応式は MnO₄^– → MnO₂ から作れると暗記する
• Oが足りなかったら、H₂Oで帳尻あわせ
• Hが足りなかったら、H⁺で帳尻合わせ
• 中・塩基性のときはH⁺を全て消すようにOH^–を両辺に足す(H⁺ + OH^– → H₂Oになる)
• 最後に両辺の電荷のつりあいを電子(e^–)で帳尻合わせば半反応式が完成する

^問題

^{過マンガン酸イオンの半反応式を酸性下と中・塩基性下それぞれ求めろ}

^考え方

1. まずは酸性下のときを考えてみよう。酸性のときの半反応式は MnO₄^– → Mn²⁺ で作れると暗記していたので、MnO₄^– → Mn₂⁺ を書く。
2. んー。左辺はOが４つあるけど、右辺にはOがひとつもないからH₂Oで帳尻合わせしよう!
3. MnO₄^– → Mn²⁺ + 4H₂O と書く。これで、Oの数はそろった。
4. うわ、今度は右辺にHが8個もあるよ!H⁺で帳尻合わせだ!
5. MnO₄^– + 8H⁺→ Mn²⁺ + 4H₂O これでHの数もそろった。
6. あとは、両辺の電荷のつりあいだけど、左辺は、MnO₄^– が1個とH⁺が8個だから、
7. 右辺はMn²⁺が1個とH₂Oが4個だから、
8. さらに、e^–は1個で-1だから、両辺の電荷を揃えるには、左辺にe^–を5個追加してあげれば良い!(7-5=2だから)
9. よって、MnO₄^– + 8H⁺ + 5e^– → Mn²⁺ + 4H₂O     できた!!!!!
10. 次に中・塩基性下のときを考えてみよう。中・塩基性のときの半反応式は MnO₄^– → MnO₂ で作れると暗記していたので、MnO₄^– → MnO₂を書く。
11. んー。左辺はOが4つあるけど、右辺にはOが二つしかないからH₂Oで帳尻合わせしよう!
12. MnO₄^– → MnO₂ + 2H₂O これで、Oの数はそろった。
13. うわ、今度は右辺にHが4個もあるよ!H⁺で帳尻合わせだ!
14. MnO₄^– + 4H⁺ → MnO₂ + 2H₂O これでHの数もそろった。
15. けど、まてよ。H⁺って酸性のときにあるもので、塩基性のときはOH^–だよな。だから、4H⁺がなくなるように4OH^–を両辺に加えてあげよう。(H⁺とOH^–は1:1でH₂Oに変身する)
16. MnO₄^– + 4H₂O → MnO₂ + 2H₂O + 4OH^– これで、H⁺は消えた!
17. 両辺2H₂Oを引いて簡単にしよう。MnO₄^– + 2H₂O → MnO₂ + 4OH^–
18. あとは、両辺の電荷のつりあいだけど、左辺はMnO₄^–が1個とH₂Oが2個だから、
19. 右辺はMnO₂が1個とOH^–が4個だから、
20. よって、両辺の電荷を揃えるには、左辺にe^–を3個追加してあげれば良い!
21. よって、MnO₄^– + 2H₂O + 3e^– → MnO₂ + 4OH^–できた!!!!!

どうでしたでしょうか。半反応式は最初の暗記さえしてしまえば、あとは機械的に求めることができます。

しっかり流れを覚えておきましょう。

ちなみに

最初に酸性下のときと中・塩基性下のときでそれぞれ暗記するよう書きましたが、なんで半反応式が変わってくるのかは、以下の投稿を参考にしてください。

http://withdom.jukendou.jp/articles/836