【暗記不要】水が絡んでくる半反応式の書き方はこうやれ!

水に関する半反応式を暗記せずに書く方法

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水が絡んでくる半反応式、、、

これめっちゃややこしいです!

まず、酸性か塩基性かで異なるし、さらに陽極とか陰極でも変わってきますよね。

なので、これを丸暗記しようとする人も居ます。

でもそんな必要は在りません。

これは、暗記無しで作る事が出来ます!今日はそれをお伝えしていきます!

水がからむ半反応式の全て

①2H++2e→H2

②2H2O+2e→H2+2OH

③4OH→O+2HO+4e

④2HO→O+4H++4e

この4式が水が関わる半反応式です。これは水の電気分解でも使われますし、燃料電池でもこれが書けないと問題が解けません。

しかし、なかなかこの4つの式のどれをどの場面で使うかがわからないんですよね。なので、これをキッチリ区別していきましょ!

 

基本はメチャクチャ簡単

この4つの原型というのは、実はメチャクチャ簡単な2つの式なんですよ!

2H++2e→H2・・・①



2OH→O2+2H++4e・・・②

この2つです。

つまり、



水素イオンから水素が出来る

水酸化物イオンから酸素が出来る

これだけなんです!

だから、電気分解だと1つ目の式は水素を発生しているから電気分解の陰極で水素を発生させる反応だし、2つ目の式は酸素が発生しているから電気分解で言うところの、陽極の反応なんです。

落ちこぼれ受験生のしょうご
いや、でもそれだと酸性条件とか塩基性条件の区別が出来ません!

って思いますよね!

ここから酸性条件とか塩基性条件でどのように式を変形していくかをお魅せしていきます!

酸性条件のとき

酸性条件のときは、水溶液中どういう状況ですか?

水の半反応式を暗記無しで作り出す方法

こういう状況になっているはずですよね。H+だらけになっているわけです!

ここにOHがあるとどうなりますか?

一瞬で中和されて無くなります

つまり、酸性条件のときは、式の中からOHを消し去れば良いんです!

逆もおなじです!

塩基性条件のときは、

水の半反応式を暗記無しで作り出す方法

このようにOHだらけになっていますので、溶液中にH+が存在できません!

つまり塩基性のときは、式の中からH+を消し去れば良いんです!

消し方

それではどのようにしてH+とOHを消せば良いんでしょうか?

それは簡単です。

水を作れば良いんです!

つまり、H+を消し去りたいな〜とおもったらOHを足せば良いんです。

2H++2e→H2

これは酸性条件ならこのままでオッケーですが、中性塩基性条件ならどうするか、それは、

両辺に2OHを足します!

2H++2OH+2e→H2+2OH

H++OHをH2Oにすると、

2H2O+2e→H2+2OH

という式が出来上がります!

また基本式の2つ目である、

2OH→O2+2H++4e

には、OHとH+の両方がありますね!

なので、酸性のときは、2OHに2H+を足して水にします!

さらに、次に塩基性のときは、右辺の2H+を2OHを足す事で水にします!

酸性条件なら、

2HO→O+4H++4e

となります!

塩基性条件なら、

4OH→O+2HO+4e

となります!

あらめっちゃ簡単です!

 

まとめ!

水の半反応式は

『H+がH2に』

『OHがO2に』

この2つだけを覚えておけば大丈夫!

これを酸性条件、塩基性条件で変形させるだけ!

変形方法は、酸性ならOHにH+を加えて水に変えてしまえ!

塩基性ならH+にOHを加えて水に変えてしまえ!

これで4パターン全て書ききることが出来ます!

2次試験も近いですが、この技を使える場面があればガンガン使って、正確に半反応式書いちゃってください!

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11 件のコメント

  • イケダ より:

    水がからむ電気分解で、たまに反応式がうまくつくれないことがあったので、すごい助かります。覚える式が4つ→2つに減ったのはすごいことですね!ぜひ利用させて頂きます。

    • 受験化学コーチわたなべ より:

      ありがとうございます!

      そうなんですよ!しかもこの式も覚えなくて良いんですよね〜

      だから0です!

  • こが より:

    今まで無理矢理覚えていたところが、理屈が分かってすっきりしました!

    • 受験化学コーチわたなべ より:

      良かったです!ありがとうございます!

  • ふかし より:

    今まで、ド忘れしたり、酸性条件や陰極、という言葉に焦ってしまっていましたが、もう忘れても自分で式を作れるところが素晴らしいです!

    • 受験化学コーチわたなべ より:

      あんな水の式を覚えるなんてもはや人間がやるべきことではないですよ。
      覚えずに作り出すようにしていきましょう!

  • 歩く人 より:

    化学は理系科目の中で暗記要素が強いというイメージを一気に壊してくれますね。理解しやすく一発で覚えました!丸暗記は理系の仕事ではない!

  • GORIGORI より:

    酸性、中性塩基性で別々に覚えていたので混乱することがよくありましたがこれ見て脳内が一気に整理されて良かったです!

  • Dr より:

    学校で習った時、いつどんな状況でこの4つの式を使い分ければいいのか全くわかりませんでした。ですが溶液を見れば一発で分かるし、ほんの少しの原則を知っているだけで解けるんですね‼︎感動しました‼︎

    • 受験化学コーチわたなべ より:

      そうですよね。ほとんどの人が、4つの式をパターンワケして覚えようとしちゃうんですが、実は簡単なんですよね。

  • TM より:

    いままでこの式でつまって丸暗記していましたが、こう考えればいいんですね!すごく助かりました!

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