過マンガン酸カリウムとシュウ酸｜酸化還元・イオン反応式は？

過マンガン酸カリウムとシュウ酸の半反応式から酸化還元反応式の求め方は？

硫酸酸性水溶液中での過マンガン酸カリウムとシュウ酸の反応のイオン反応式と化学反応式は？

過マンガン酸カリウムとシュウ酸｜酸化還元反応式

過マンガン酸カリウム
KMnO4 : MnO4(-) + 8H(+) + 5e(-) → Mn(2+) + 4H2O ・・・①

シュウ酸
(COOH)2 : (COOH)2 → 2 CO2 + 2H(+) +2e(-) ・・・②

①x2＋②ｘ5
2 MnO4(-) + 5 (COOH)2 +6H(+) → 2 Mn(2+) + 8H2O + 10 CO2 ・・・③

これでイオン反応式は完成です

尚、①の反応式は酸性条件下での反応式ですので、大抵の場合硫酸酸性条件下等が問題文で与えられるはずです

その場合、出来上がったイオン反応式に硫酸を加え、カリウムイオンと調整すれば化学反応式が完成します

過マンガン酸カリウムとシュウ酸｜硫酸酸性水溶液中でのイオン反応式

硫酸酸性水溶液中での過マンガン酸カリウムとシュウ酸の反応のイオン反応式と化学反応式について、まず、この反応は酸化還元反応と呼ばれるもので、物質同士の電子のやり取りが起こる化学変化です。過マンガン酸カリウム（KMnO4）が酸性水溶液中でシュウ酸（(COOH)2）と反応します。

まず、各物質の電子のやり取りを考えます。過マンガン酸カリウムは酸化剤で、電子を受け取る性質を持っています。それに対して、シュウ酸は還元剤で、電子を提供する性質を持っています。

過マンガン酸カリウムの酸化半反応は次のように表されます：
MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O

シュウ酸の還元半反応は次のように表されます：
(COOH)2 → 2CO2 + 2H+ + 2e-

次に、この2つの半反応式に登場する電子の数を合わせます。酸化半反応を2倍、還元半反応を5倍して足し合わせます：
2MnO4- + 16H+ + 10e- + 5(COOH)2 → 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2 + 10H+ + 10e-

これを簡素化して、電子を打ち消すと：
2MnO4- + 6H+ + 5(COOH)2 → 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2

これがイオン反応式です。しかし、化学反応式ではイオンは登場しないため、陰イオン（マイナスの電荷を持つイオン）には陽イオン（プラスの電荷を持つイオン）をくっつけてバランスをとります。

この場合、硫酸酸性の水溶液ということから、硫酸イオン（SO4^(2-)）が登場します。また、過マンガン酸カリウムからはカリウムイオン（K+）も出てきます。これらをバランスを取るために使います。

左辺の2MnO4-には2K+を、6H+には3SO4^(2-)をつけ、右辺の2Mn2+には2SO4^(2-)をつけます。こうすることで、イオンのバランスがとれた化学反応式が完成します：

2KMnO4 + 3H2SO4 + 5(COOH)2 → 2MnSO4 + 8H2O + 10CO2 + K2SO4

最後に、左辺と右辺のイオンの数が合わないため、右辺に左辺との差である2K+と1SO4^(2-)を足します。

これにより、最終的な化学反応式は以下の通りです：

2KMnO4 + 3H2SO4 + 5(COOH)2 → 2MnSO4 + 8H2O + 10CO2 + K2SO4

まとめ：過マンガン酸カリウムとシュウ酸｜酸化還元・イオン反応式は？

硫酸酸性水溶液中での過マンガン酸カリウムとシュウ酸の反応のイオン反応式と化学反応式を詳しく説明します。

■イオン反応式
過マンガン酸イオン（MnO4-）は、水素イオン（H+）と電子（e-）を受け取って、マンガンイオン（Mn2+）と水（H2O）に変化します。

シュウ酸イオン（C2O42-）は、水素イオン（H+）と電子（e-）を放出して、二酸化炭素（CO2）と水（H2O）に変化します。

これらの反応をまとめると、以下のイオン反応式になります。

MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O
C2O42- → 2CO2 + 2H+ + 2e-

■化学反応式
イオン反応式を陽イオンと陰イオンに分けて、それぞれの電荷を合わせると、以下の化学反応式になります。

2KMnO4 + 3H2SO4 + 5(COOH)2 → 2MnSO4 + 8H2O + 10CO2 + K2SO4

この反応は、酸化還元反応の一種です。酸化還元反応とは、ある物質が酸化される一方で、別の物質が還元される反応です。酸化とは、物質から電子が失われる反応です。還元とは、物質に電子が加わる反応です。この反応では、過マンガン酸イオン（MnO4-）が酸化されてマンガンイオン（Mn2+）に変化します。一方、シュウ酸イオン（C2O42-）は還元されて二酸化炭素（CO2）に変化します。