過酸化水素 (H 2 O 2 )を使用した平衡方程式は、酸化または還元による平衡の特殊なケース、つまり、関与する原子の電子の損失と獲得を伴う方程式です。
H 2 O 2が酸化還元反応の反応物質として関与する場合、事実は 1 つあります。それは、酸化を受ける物質になるか、還元される物質になるかのどちらかです。
すべての酸化還元方程式と同様に、 H 2 O 2を使用して方程式のバランスを取るには、酸化還元で確立されたのと同じ規則に従わなければなりません。
- 第 1 に、方程式内の各原子の nox を決定します。
- 2. 試薬中の特定の化学元素のNOxの変化を製品中のそれと比較して決定します。
- 3.どの種が酸化と還元を受けたかを特定します。
- 4th nox 変化に化学種内の元素の原子数を掛けます。
- 5 番目 4 番目のステップで決定した数値を係数として使用してバランスを開始します。
- 6.トライアルメソッドを使用してバランス調整を完了します。
ただし、 H 2 O 2を使用して方程式のバランスをとる前に、このタイプの方程式を特定する方法を理解し、問題の化学反応で H 2 O 2が酸化されたのか還元されたのかを特定することが重要です。
H 2 O 2が還元される場合 (酸化剤):
我々は、方程式に生成物中に H 2 O が含まれる場合は必ず、化学反応で H 2 O 2が減少することを確認しました。
H 2 O 2が酸化する場合 (還元剤):
我々は、化学方程式に生成物中に H 2 O と酸素ガス (O 2 ) が含まれる場合、H 2 O 2が化学反応で酸化することを確認しました。
次に、H 2 O 2を使用して 2 つの方程式のバランスをとります。
例１：H 2 O 2が還元される場合。
FeCl 2 + H 2 O 2 + HCl → FeCl 3 + H 2 O
式からも分かるように、生成物中にはH 2 Oが存在するため、H 2 O 2が還元される化学反応を表す式となります。この方程式のバランスをとるには、次の手順を実行する必要があります。
- 第 1 ステップ: 各種の各原子の nox を決定します。
FeCl 2 : nox +2の鉄とnox -1の塩素。
H 2 O 2 : nox +1 の水素と nox -1 の酸素。
HCl: nox +1 の水素と nox -1 の塩素。
FeCl 3 : nox +3の鉄とnox -1の塩素。
H 2 O: nox +1 の水素と nox -2 の酸素。
- 第 2 ステップ: nox 変動を決定します。
FeCl 2と FeCl 3の間では、鉄は +2 から +3、つまり変化 1 まで変化します。
H 2 O 2と H 2 O の間では、酸素は -1 から -2、つまり変化 1 まで変化します。
- 第 3 ステップ: 酸化および還元された種を決定します。
それは酸化しました：鉄、FeCl 2中で。
還元: H 2 O 2中の酸素。
- 4 番目のステップ: バランスを取るための最初の係数の計算:
FeCl 2の場合: 1 (鉄原子 1 個).1 (変化量) = 1;
H 2 O 2 : 2 (酸素原子 2 個) の場合、1 (変動) = 2。
- 5番目のステップ: トライアルによるバランス調整。
このバランス調整は、4 番目のステップで見つかった値から始まりますが、逆の方法で行われます。つまり、FeCl 2で見つかった値が H 2 O 2で使用され、その逆も同様です。
2 FeCl 2 + 1 H 2 O 2 + HCl → FeCl 3 + H 2 O
その後、試行バランス方法を使用してバランスを完了するだけです。
2 FeCl 2 + 1 H 2 O 2 + 2 HCl → 2 FeCl 3 + 2 H 2 O
例２：H 2 O 2が酸化する場合。
KMnO 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O + O 2 。
式からもわかるように、生成物中にはH 2 OとO 2が存在するため、H 2 O 2が酸化する化学反応を表す式となります。この方程式のバランスをとるには、次の手順を実行する必要があります。
第 1 ステップ: 各種の各原子の nox を決定します。
KMnO 4 : カリウムはnox +1、マンガンはnox +7、酸素はnox -2。
H 2 O 2 : nox +1 の水素と nox -1 の酸素。
H 2 SO 4 : 水素はnox +1、硫黄はnox +6、酸素はnox -2。
K 2 SO 4 : カリウムはnox +1、硫黄はnox +6、酸素はnox -2。
MnSO 4 : マンガン（nox +2）、硫黄（nox +6）、酸素（nox -2）。
H 2 O: nox +1 の水素と nox -2 の酸素。
O 2 : nox 0の酸素。
- 第 2 ステップ: nox 変動を決定します。
KMnO 4と MnSO 4の間では、マンガンは +7 から 2、つまり変化 5 まで変化します。
H 2 O 2と O 2の間では、酸素は -1 から 0、つまり変化 1 まで変化します。
- 第 3 ステップ: 酸化および還元された種を決定します。
還元: マンガン、KmnO 4 ;
酸化: H 2 O 2中の酸素。
- 4 番目のステップ: バランスを取るための最初の係数の計算:
KMnO 4の場合: 1 (マンガン原子 1 個).5 (変動) = 5;
H 2 O 2 : 2 (酸素原子 2 個) の場合、1 (変動) = 2。
- 5番目のステップ: トライアルによるバランス調整。
このバランス調整は、4 番目のステップで見つかった値から始まりますが、逆の方法で行われます。つまり、KMnO 4から見つかった値が H 2 O 2で使用され、その逆も同様です。
2 KMnO 4 + 5 H 2 O 2 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O + O 2 。
その後、試行バランス方法を使用してバランスを完了するだけです。
２ＫＭｎＯ４ ＋ ５Ｈ２Ｏ２ ＋ ３Ｈ２ＳＯ４ → １Ｋ２ＳＯ４ ＋ ２ＭｎＳＯ４ ＋ ８Ｈ２Ｏ ＋ ５Ｏ２ 。