半反応式をつくる手順
１．電子数保存；注目する元素における、両辺の酸化数変化に応じて電子\( e^- \)をつけ足す。
２．電荷数保存：両辺の電荷数が等しくなるように水素イオン\( \mathrm{(H^+)} \)をつけ加える。
３．原子数保存：両辺のそれぞれの原子数が等しくなるように水\( \mathrm{(H_2O)} \)をつけ加える。
覚えるべき半反応式
酸化剤の半反応式
| 過マンガン酸カリウム（\( \mathrm{KMnO_4} \)） | |
| ・酸性溶液 | \( \mathrm{\underline{Mn}O_4^- + 8H^+ + 5e^- \longrightarrow \underline{Mn^{2+}} + 4H_2O} \) |
| ・中性～塩基性溶液 | \( \mathrm{\underline{Mn}O_4^- + 4H^+ + 3e^- \longrightarrow \underline{Mn}O_2 + 2H_2O} \) |
| 二クロム酸カリウム（\( \mathrm{K_2Cr_2O_7} \)） | \( \mathrm{\underline{Cr}_2O_7^{2-}- + 14H^+ + 6e^- \longrightarrow 3\underline{Cr^{3+}} + 7H_2O} \) |
| 希硝酸（\( \mathrm{HNO_3} \)） | \( \mathrm{\underline{N}O_3^- + 4H^+ + 3e^- \longrightarrow \underline{N}O + 2H_2O} \) |
| 濃硝酸（\( \mathrm{HNO_3} \)） | \( \mathrm{H\underline{N}O_3^- + H^+ + e^- \longrightarrow \underline{N}O_2 + H_2O} \) |
| 熱濃硫酸（\( \mathrm{H_2SO_4} \)） | \( \mathrm{H_2\underline{S}O_4^- + 2H^+ + 2e^- \longrightarrow \underline{S}O_2 + 2H_2O} \) |
| 過酸化水素（\( \mathrm{H_2O_2} \)） | \( \mathrm{H_2\underline{O}_2 + 2H^+ + 2e^- \longrightarrow 2H_2\underline{O}} \) |
| 二酸化硫黄（\( \mathrm{SO_2} \)） | \( \mathrm{\underline{S}O_2 + 4H^+ + 4e^- \longrightarrow \underline{S} + 2H_2O} \) |
| オゾン（\( \mathrm{O_3} \)） | \( \mathrm{\underline{O}_3 + 2H^+ + 2e^- \longrightarrow \underline{O}_2 + H_2O} \) |
| ハロゲン単体 | |
| ・フッ素（\( \mathrm{F_2} \)） | \( \mathrm{\underline{F}_2 + 2e^- \longrightarrow 2\underline{F^-}} \) |
| ・塩素（\( \mathrm{Cl_2} \)） | \( \mathrm{\underline{Cl}_2 + 2e^- \longrightarrow 2\underline{Cl^-}} \) |
| ・臭素（\( \mathrm{Br_2} \)） | \( \mathrm{\underline{Br}_2 + 2e^- \longrightarrow 2\underline{Br^-}} \) |
| ・ヨウ素（\( \mathrm{I_2} \)） | \( \mathrm{\underline{I}_2 + 2e^- \longrightarrow 2\underline{I^-}} \) |
| 二酸化マンガン（\( \mathrm{MnO_2} \)） | \( \mathrm{\underline{Mn}O_2 + 4H^+ + 2e^- \longrightarrow \underline{Mn^{2+}} + 2H_2O} \) |
| 次亜塩素酸カリウム（\( \mathrm{KClO} \)） さらし粉（\( \mathrm{CaCl(ClO)･H_2O} \)） | \( \mathrm{\underline{Cl}O^- + 4H^+ + 2e^- \longrightarrow \underline{Cl^-} + H_2O} \) |
還元剤の半反応式
| ナトリウム（\( \mathrm{Na} \)） | \( \mathrm{\underline{Na} \longrightarrow \underline{Na^+} + e^-} \) |
| 硫化水素（\( \mathrm{H_2S} \)） | \( \mathrm{H_2\underline{S} \longrightarrow \underline{S} + 2H^+ + 2e^-} \) |
| シュウ酸（\( \mathrm{(COOH)_2} \)） | \( \mathrm{(\underline{C}OOH)_2 \longrightarrow 2\underline{C}O_2 + 2H^+ + 2e^-} \) |
| 過酸化水素（\( \mathrm{H_2O_2} \)） | \( \mathrm{H_2\underline{O}_2 \longrightarrow \underline{O}_2 + 2H^+ + 2e^-} \) |
| 二酸化硫黄（\( \mathrm{SO_2} \)） | \( \mathrm{\underline{S}O_2 + 2H_2O \longrightarrow \underline{S}O_4^{2-} + 4H^+ + 2e^-} \) |
| チオ硫酸イオン（\( \mathrm{S_2O_3^{2-}} \)） | \( \mathrm{2\underline{S}_2O_3^{2-} \longrightarrow \underline{S}_4O_6^{2-} + 2e^-} \) |
| ハロゲン物イオン | |
| ・フッ化物イオン（\( \mathrm{F^-} \)） | \( \mathrm{2\underline{F}^- \longrightarrow \underline{F}_2 + 2e^-} \) |
| ・塩化物イオン（\( \mathrm{Cl^-} \)） | \( \mathrm{2\underline{Cl}^- \longrightarrow \underline{Cl}_2 + 2e^-} \) |
| ・臭化物イオン（\( \mathrm{Br^-} \)） | \( \mathrm{2\underline{Br}^- \longrightarrow \underline{Br}_2 + 2e^-} \) |
| ・ヨウ化物イオン（\( \mathrm{I^-} \)） | \( \mathrm{2\underline{I}^- \longrightarrow \underline{I}_2 + 2e^-} \) |
酸化剤と還元剤の半反応式を合成する手順
酸化剤·還元剤の半反応式をまとめて、完全な反応式をつくるときの手順、及びポイントを次に示す。
- 酸化剤と還元剤の半反応式にある電子（\( \mathrm{e^-} \)）数が等しくなるように、各半反応式の両辺を何倍かし、辺々を加える。
- イオンは、そのイオンが何から電離したのかを考え、元の物質になるように両辺に同数のイオンを加える。
- pHを考え、得られた反応式が物質の性質的に矛盾がないかを考え調整する。
※ 反応式の左辺が酸性、右辺が塩基性のようになっていないかを確認する。
特殊な反応式
酸素の発生
\( \mathrm{2H_2O_2 \longrightarrow 2H_2O + O_2} \)
\( \mathrm{2KClO_3 \longrightarrow 2KCl + 3O_2} \)
さらし粉の製法
\( \mathrm{Ca(OH)_2 + Cl_2 \longrightarrow CaCl(ClO)・H_2O} \)
\( \mathrm{Cl_2 + H_2O \longrightarrow ClO^- + Cl^- + 2H^+} \)
\( \mathrm{Cl_2 + H_2O \longrightarrow HClO + HCl} \)
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