酸化還元半反応式の作り方

高校物理参考書『高校物理発想法』を出版しました。

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今回は、酸化還元半反応式を二通り持つ物質の回で触れていた、酸化還元半反応式の作り方、についてやります。

わたしの作り方は一般に教科書や参考書で説明してあるやり方とちょっと違います。まず教科書に載っている方を説明しますね。酸化剤として酸性下のMnO4を例にとります。酸化数が変化する元素を含む物質が半反応式の左右で何か、は絶対に覚えておかなくてはなりません。今回の例では、MnO4からMn2+です。両者の酸化数を求めます。+7と+2ですね。左辺と右辺で酸化数の合計は等しく、酸化数が変化する元素はMnだけですから、左辺にeを5つ加えて調整します。これでMnO4+5e→Mn2+ですね。今度はH+を加えることで、電荷を左辺右辺で等しくします。この段階で左辺-1+(-5)=-6、右辺+2ですから、左辺に8H+を加えます。これでMnO4+8H++5e→Mn2+です。あとは両辺で原子の数が合うようにH2Oを加えます。MnO4+8H++5e→Mn2++4H2O。これで完成です。

上記のやり方で何の問題もないのですが、わたしのやり方はこうです。MnO4からMn2+を覚えておくのは同様です。それでMnO4からMn2+の変化で、H+によってOを4つ奪う、もぎ取ると考えます。4つもぎ取るには8H+が必要で、それが4H2Oになります。MnO4+8H+→Mn2++4H2Oですね。あとは電荷をそろえます。左辺が-1+8=7、右辺が+2ですから左辺に5eを足します。MnO4+8H++5e→Mn2++4H2O。これで完成。

整理します。

①まず、酸化数が変化する物質を左右に書く。

教科書に載っているやり方
②eを加えて酸化数をそろえる。
③H+を加えて電荷数をそろえる。
④H2Oを加えて原子数をそろえる。

わたしのやり方
②H+で反応物質からOをもぎ取ってH2Oにする。
③eを加えて電荷数をそろえる。

どうでしょうか。わたしは、わたしのやり方のほうが早いと思っているのですが。気に入った方は採用してみてください。

「わたしのやり方」と言いましたが、駿台文庫の『新理系の化学(上)』を参考にしました。

『新理系の化学』は少しレベルが高いですが、暗記の多い科目である化学の学習を、少しでも暗記を減らし、理論化・法則化して説明しようとしています。暗記が嫌い・苦手で理論のほうが好きと言う人には向いていると思います。わたしが現役のころは「新」はついていませんでしたが、すごくためになりました。特に『100選』はやっていて力がついているのがとても実感できました。難しい参考書ですがこなせれば大きな武器になると思いますよ。

 

『高校化学 中和滴定』『高校化学 気体の製法の理論を整理すると』『高校化学 熱化学方程式の問題の解き方』を出版しました。kindle出版です。

未知の酸または塩基の濃度を決定する操作を「中和滴定」といいます。中和滴定について高校化学で必要な知識をまとめます。教科書ではあまり取り上げられていないちょっとしたコツも紹介したいと思います。詳しくはこちらを。

高校化学でさまざまな気体の製法を学びますが、その理論をあまり整理せずに、雑然と覚えている人が多いような気がします。本書ではそれらをキチンと整理します。

高校化学の熱化学方程式の問題は、場当たり的に解くのではなく、整理して系統的に解くべきです。それをまとめました。

わたくし、大阪の家庭教師が高校物理の参考書を出版しました。

タイトルは『高校物理発想法~あやふやな理解を明確に~』です。

『§3 v-t図の考え方』より

「物体の運動を考察する際、v-t図を使うと分かりやすい場合があります。v-t図の用い方は知っている人も多いかと思いますが、ひとつ喚起しておきたいことがあります。v-t図を作図せよ」、という設問があったら、それは、「これ以降の設問でv-t図を利用して解けば簡単に解けますよ」という誘導である場合が多い、ということです。物理の入試問題では、いかに出題者の誘導に乗るか、ということもポイントになってきますので、こういうこともしっかり押さえておきましょう。」

このように受験生が本当に必要としている実践的な知識を載せました。

『§4 「エネルギー保存の法則」「運動量保存の法則」の式をたてる際に注意すること』より

「運動量保存の法則は、「内力だけが働く系では、運動量の和が保存する」というものです。ここで運動量はベクトルですから分解することができます。すると、外力が働いていてもそれが一方向を向いていれば、それに垂直な方向は内力だけが働くことになりますから、その方向の運動量は保存します。したがって運動量保存を使うときは、まず働く力全てを内力と外力に区別し、外力が一方向を向いていないか調べることからはじめます。

教科書に載っている法則をただ覚えているだけではダメです。問題を解くとき具体的にどう使うのかまで理解していなくてはいけません。法則の正しい用い方を明確に説明しました。

他の参考書では書いていないような受験生が本当に必要としている事項満載です。

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