답변이 늦었습니다!!ㅠㅠㅠ 최근 너무 바빠서 이제야 조금 여유가 생겼네요ㅠㅠㅠ 질문주신 반응의 경우에는 단순한 산화환원반응이 아니라 산 또는 염기 조건에서 용매가 함께 작용하는 경우로 보여집니다.(이건 일단 고등학교 범위 수준은 아닌것으로...보이네요ㅠㅠ) 이런 경우 몇가지 추가되는 단계들이 있는데 질문주신 화학반응식을 예시로 설명드려보겠습니다. 1. 식 단순화 하기 : 용매 제거 및 구경꾼이온 제거 주어진 식에서 H2O는 용매의 역할로 보통 전하/질량 균형을 맞추기 위해 추가되는 경우가 많기 때문에 일단 제거해줍니다.(이후 단계를 보시면 이해가 되실겁니다.) 또한 반응전과 반응후 Fe(OH)2에서 Fe(OH)3 로 반응할 때 실질적으로 OH-이온 2당량은 어떤 반응이나 변화가 일어나는게 아니라 그대로 보존되는 것으로 확인할 수 있습니다. 이것은 화학반응식을 이온으로 쪼개보면 이해하기 쉬울테니 아래 식을 보시면 되겠습니다. Fe(OH)2 + O2 + H2O -> Fe(OH)3 => 용매제거 Fe(OH)2 + O2 -> Fe(OH)3 => 이온으로 분해 Fe2+ + 2OH- + O2 -> Fe3+ + 3OH- => 구경꾼이온 제거(양변에 중복되는 이온 제거) Fe2+ + O2 -> Fe3+ + OH- 2. ★부족한 원소 채우기 1번 과정에서 용매와 구경꾼을 날리기 때문에 좌우 양변에 원소 종류수가 맞지 않을겁니다. 주어진 식에서도 우변에는 수소(H)가 있지만, 좌변에는 수소가 없죠. 이런경우 좌변에 수소를 추가하여 원소의 종류를 맞춰주어야 합니다. 단, 수소의 경우 산/염기 조건이기 때문에 기체상태나 원자상태로 추가하는 것이 아니라 수소양이온(H+)의 형태로 추가해주어야 하는 점이 중요합니다. => 좌변에 수소이온 추가 Fe2+ + O2 + H+ -> Fe3+ + OH- 3. 기존 방법대로 전하량 맞추기 이후는 영상에서 설명드린대로 증가/감소한 산화수를 파악하고 보정값을 파악해서 계수를 맞춰주시면 됩니다. 2Fe2+ + (1/2)O2 + H+ -> 2Fe3+ + OH- => 계수 정수화 시켜주기 4Fe2+ + O2 + 2H+ -> 4Fe3+ + 2OH- 4. ★용매조건 확인 : H+없애주기 이제 이 반응의 산 또는 염기 조건에 따라 식을 조정해주어야 하는데요, 주어진 반응의 경우 염기성 조건에서 추가되는 OH-가 추가로 결합하는 반응으로 보이네요. 따라서 반응식에 있는 H+가 있어서는 안되니 이것을 없애주어야 합니다. 어려운 작업은 아니구요, 수소양이온과 무언가를 반응시켜 용매인 물로 만들어주면 됩니다. 바로 수산화이온(OH-)이죠. 양변에 OH-이온을 2개씩 더해서 식을 정리합니다. 4Fe2+ + O2 + 2H2O -> 4Fe3+ + 4OH- 5. 없앴던 구경꾼이온 다시 추가하기 맨 처음 단계에서 없애주었던 OH-를 추가해줍니다. 이때 원래 반응전과 후의 전체 전하가 0이었기 때문에 현재 좌변과 우변을 보면 각각 +8만큼의 전하가 불균형인 것을 알수있습니다. 따라서 양변에 OH- 8개씩을 더해서 균형을 맞춰줍니다. 4Fe2+ + 8OH- + O2 + 2H2O -> 4Fe3+ + 12OH- 마지막식을 원래대로 화합물의 형태로 작성해주면 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O -> 4Fe(OH)3 이렇게 마무리할 수 있습니다. 사실상 고등학교 수준이 아니라 대학교 수준이기 때문에 만약 고등학생이시라면 걱정안하셔도 되구, 대학생이시라면...화이팅입니다!
여쭤봐주신 화학식은 대표적인 산화반응인 연소반응이라 산화수법으로 해결해야 할 것 같지만, 사실 반응물과 생성물의 화학식 내에 전하가 표시되어 있지 않은 중성 화합물끼리의 간단한 반응이기 때문에, 굳이 산화수법을 사용하지 않고 일반적인 화학반응식 계수를 맞추듯 맞춰주시면 됩니다!! 우선 가장 원소의 종류나 원자수가 많은 C2H4를 1로 결정하면, 좌변의 탄소가 2개이니 우변의 이산화탄소의 계수를 2로 맞춰줄 수 있구요, 또한 좌변의 수소가 4개이니 우변의 수서도 4개로 맞춰주기 위해 물의 계수가 2로 결정됩니다. 그러면 우변의 산소가 총 6개로 결정되므로 좌변의 산소를 맞춰주기 위해 O2의 계수를 3으로 맞춰주면 마무리 되지요. "1"C2H4 + "3"O2 -> "2"CO2 + "2"H2O
으아아...고등학교 수준을 아득히 넘어서는 질문이 들어왔네요ㅎㅎㅎ 다른분께서 질문주신것과 비슷하게도 산화환원 반응이 일어나지 않는 반응이 섞여있어, 식이 더욱 복잡해진 형태인데요. 저는 이 방법이 맞는지는 모르지만, 학부생때 사용했던 기억이 남아서 한 가지 방법을 소개해드릴게요. 간단히 말해서, 산화환원이 일어나는 직접적인 물질들만 이온 이나 분자 단위로 반응식에 남겨서 산화수를 맞춘 후, 그 상태를 고정해놓고 나머지 구경꾼 이온들을 추가하면서 수를 맞추는 방법인데... 이건 진짜 제가 정석이라고는 말씀 못드립니다ㅠㅠ 일단 처음의 식에서 산화환원과 직접적으로 연결된 이온이나 분자만 빼내서 식을 써보면 MnO4- + Cl- -> Mn2+ + Cl2 이렇게인데, 영상에서 설명했듯이 산화수가 증가하고 감소하는 것을 따져서 보정값을 붙이면 다음과 같습니다. 1MnO4- + 5Cl- -> Mn2+ + 5/2Cl2 그런데 여기서 일단 분수없이 마무리하는 느낌으로 전부 2를 곱해서 완전하지 않은 산화환원 반응식을 완성합니다. 2MnO4- + 10Cl- -> 2Mn2+ + 5Cl2 이렇게 이 식을 고정시켜준 뒤 나머지 구경꾼 이온을 양변에 더해줍니다. 우선 MnO4-와 짝을 이루는 K+이온을 2개씩 양옆에 추가해줍니다. 2KMnO4 + 10Cl- -> 2K+ + 2Mn2+ + 5Cl2 그렇게되면 생성물에 생기게된 K+를 만족시키기 위해 양변에 Cl-를 2개씩 추가해 주어야 하는데, 아까와 같은 원리로 생성물에 있는 Mn2+의 짝인 Cl-이온을 양변에 4개씩 더 추가해 줍니다. 즉, 총 6개의 Cl-이온이 추가되겠죠. 2KMnO4 + 16Cl- -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 이렇게 되면 개수가 맞지 않는 원소나 이온은 좌변의 산소 8개와, 좌변의 Cl-를 짝지어줄 H+16개 입니다. 이는 우변에 H2O분자 8개를 추가함으로써 해결할 수 있습니다. 참고로 다른분 댓글에 달아드렸듯, 모자란 산소를 H2O로 수를 맞춰주고, 넘치는 수소는 H+로 수를 맞춰준다는 의미가 바로 이것이었습니다. 2KMnO4 + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O 이런 식이 완성되겠죠. 도움이 되셨을 지는 모르겠지만, 저도 학부생 때 정석을 모르고 어거지로 맞추는 연습을 했던 기억이 있어서 일단 쥐어짜내어 답변 드립니다ㅠㅠ
아이오딘에서도 산화수 변화가 있습니다!! 반응물의 I3- 이온 전체의 전하가 -1이기 때문에, 아이오딘 원자 3개가 -1의 전하를 가지고 있는거죠? 즉, 반응물에서 아이오딘의 산화수는 -1/3입니다. 생성물에서의 I-이온은 아이오딘 원자 하나가 -1의 전하를 가지고 있는 형태이니 산화수가 -1이구요. 즉 2/3만큼의 산화수가 감소한 셈이죠. 비슷하게 파악해보면, S의 경우 반응전에는 +2, 반응후의 생성물에서는 +5/2의 산화수를 가지고 있어서 1/2만큼의 산화수 증가구요! 천천히 다시 한 번 확인해 보시고 모르겠으면 댓글 남겨주세요!! 정답 : (I3)- + 2(S2O3)2- -> (S4O6)2- + 3(I)-
이런 경우에서 반응 전 염소의 산화수는 0이고, 반응 후에는 HCl의 염소는 -1, HClO의 염소는 +1의 산화수를 갖는것을 확인할 수 있죠? 이렇게 하나의 물질이 두 개로 나뉘면서 산화, 환원 반응을 동시에 하는 반응을 산화환원 반응에서의 "불균등화 반응"이라고 해요. 예시처럼 간단한 형태의 불균등화 반응의 경우 하나의 물질에서 같은 양의 산화수가 증가하거나 감소가 동시에 되기 때문에, 보통 우리가 따로 산화수를 고려하며 계수를 맞추지 않아도 전하균형은 자동으로 맞는 경우가 많아요. (어디까지나 간단한 불균등화 반응의 경우) 그래서 산화환원 반응식이 아닌 일반적인 화학반응식의 계수를 맞추듯 진행하면 보통은 해결됩니다. 그래서 제 방식대로 해결해보면, 뒤에 있는 HClO의 계수를 1로 가정하고, 그렇게되면 우변의 산소가 총 1개로 고정되니 좌변에도 산소를 1개로 맞추려면 물의 계수가 1이 되어야겠죠. 물의 계수가 1이되면 좌변에 존재하는 수소 원자가 2개로 고정되므로, 우변의 HCl로 1로 고정, 마지막으로 우변에 Cl이 2개 있으니 좌변도 2개여야 하므로 Cl2의 계수도 1로 맞춰집니다. 이 이외에 조금 복잡한 불균등화 반응의 경우는, 예를들어 반응물에는 A2가 있고, 생성물에 지금처럼 A가 하나씩 나눠진 형태가 아니라 A, A2 이런식으로 개수가 다르게 나눠진 반응식의 형태입니다. 그런데 고등학교 수준에서는 아마 그런 형태까지는 염려 안 해도 되실것 같아요!
질문주신 반응식의 경우 아마 제 기억으로 보정값까지 집어넣고 이미 맞춘 계수를 고정한 상태에서 질량균형을 맞춰주는 과정에서 에러가 생길겁니다. 그런데 사실 제가 말씀드린 고정된 계수를 건드리지 않는다는 의미는, 산화수가 서로 얽혀있는 물질들의 계수를 건드리지 말라는 말씀이었습니다. 예를들어 질문주신 식에서 MnO2 + 2HCl -> MnCl2 + H2O + Cl2 까지 계수를 맞춘 상태에서 살펴보면 Mn의 경우 좌변의 MnO2와 우변 MnCl2에만 동시에 걸려있으므로 이 경우 두 물질의 계수는 고정되어야 한다는 의미라는 것이죠. 그러나 HCl의 경우는 다릅니다. 일단 설명해볼게요. 이 상태에서 질량이 맞지 않는 원소는 두 가지 입니다. Cl과 O원소죠. HCl내 Cl의 경우는 2당량의 HCl이 1당량의 Cl2로 변화하면서 +1만큼의 산화수 변화가 있지만, 그와 동시에 HCl에서 MnCl2로의 반응도 진행됩니다. 즉, 우리가 구했던 2HCl과 1Cl2의 계수는 산화환원 반응에 대한 계수이지만, MnCl2로의 반응에 필요한 추가적인 Cl이 필요하다는 말이죠. 그리고 이 반응은 Cl의 산화수가 변화하지 않는 반응입니다. 정리하면 아래와 같겠죠. [2개의 HCl이 산화환원함(고정) + 추가적인 Cl이 필요함(질량균형 필요)] 이때 필요한 Cl의 양을 보면 아까 양쪽의 MnO2와 MnCl2의 계수가 고정되었으므로, 2개의 Cl이 더 필요하게 되고 우리는 그것을 2당량의 HCl로부터 얻어야하죠. 즉, HCl의 계수가 2만큼 증가하게 됩니다. [2HCl(산화환원 반응에 쓸거임) + 2HCl(질량균형 지킬거임)] 요렇게요. 그렇게 Cl을 맞춰주면 양쪽의 수소 개수가 맞지 않게되니 그것을 맞춰주기 위해 우변의 H2O를 2로 맞춰주면, 덩달아 우리는 맞지 않았던 산소까지 맞춰주면서 산화환원 반응식을 완결시킬 수 있게됩니다. 사실 산화수법이라는것을 고등학교 수준에서 조금 일반화해서 쉽게 설명하기 위해서 설명을 생략했더니 역시나 부족함이 많습니다ㅠㅠ 원래는 수용액의 상태에 따라서 조금씩 표현도 다르고 방법이 상이하거든요. 그리고 보통은 산화 반쪽반응식과 환원 반쪽반응식을 먼저 작성해서 완결시키는 것이 더 정확하며, 좌우변의 부족한 산소는 H2O 분자로 맞추고, 부족한 수소는 H+이온으로 추가한다는 등의 추가적인 내용들이 더 많습니다. 질문해주셔서 감사합니다.
![[5분화학]금속의 반응성](http://i.ytimg.com/vi/AzUFc7eYnd8/mqdefault.jpg)
![[5분화학]금속의 반응성](/img/tr.png)
![[화학1 4단원] 이 영상 하나면 산화수법 완벽하게 마스터 하실 수 있습니다(궁서체)](http://i.ytimg.com/vi/GeI-DAY1YBE/mqdefault.jpg)
![Lp. Сердце Вселенной #60 РОЖДЕНИЕ ЛОЛОЛОШКИ [Финал] • Майнкрафт](http://i.ytimg.com/vi/YoR0pAV9FVQ/mqdefault.jpg)
형님 사랑합니다
감사합니다 덕분에 문제가 아주 잘 풀립니다
와 진짜 이해가 너무 잘됩니다!
사랑해요 정말
감사합니다ㅠ
선생님 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 이거는 어떻게 해야 할까요??
답변이 늦었습니다!!ㅠㅠㅠ 최근 너무 바빠서 이제야 조금 여유가 생겼네요ㅠㅠㅠ
질문주신 반응의 경우에는 단순한 산화환원반응이 아니라 산 또는 염기 조건에서 용매가 함께 작용하는 경우로 보여집니다.(이건 일단 고등학교 범위 수준은 아닌것으로...보이네요ㅠㅠ)
이런 경우 몇가지 추가되는 단계들이 있는데 질문주신 화학반응식을 예시로 설명드려보겠습니다.
1. 식 단순화 하기 : 용매 제거 및 구경꾼이온 제거
주어진 식에서 H2O는 용매의 역할로 보통 전하/질량 균형을 맞추기 위해 추가되는 경우가 많기 때문에 일단 제거해줍니다.(이후 단계를 보시면 이해가 되실겁니다.)
또한 반응전과 반응후 Fe(OH)2에서 Fe(OH)3 로 반응할 때 실질적으로 OH-이온 2당량은 어떤 반응이나 변화가 일어나는게 아니라 그대로 보존되는 것으로 확인할 수 있습니다. 이것은 화학반응식을 이온으로 쪼개보면 이해하기 쉬울테니 아래 식을 보시면 되겠습니다.
Fe(OH)2 + O2 + H2O -> Fe(OH)3
=> 용매제거
Fe(OH)2 + O2 -> Fe(OH)3
=> 이온으로 분해
Fe2+ + 2OH- + O2 -> Fe3+ + 3OH-
=> 구경꾼이온 제거(양변에 중복되는 이온 제거)
Fe2+ + O2 -> Fe3+ + OH-
2. ★부족한 원소 채우기
1번 과정에서 용매와 구경꾼을 날리기 때문에 좌우 양변에 원소 종류수가 맞지 않을겁니다. 주어진 식에서도 우변에는 수소(H)가 있지만, 좌변에는 수소가 없죠. 이런경우 좌변에 수소를 추가하여 원소의 종류를 맞춰주어야 합니다. 단, 수소의 경우 산/염기 조건이기 때문에 기체상태나 원자상태로 추가하는 것이 아니라 수소양이온(H+)의 형태로 추가해주어야 하는 점이 중요합니다.
=> 좌변에 수소이온 추가
Fe2+ + O2 + H+ -> Fe3+ + OH-
3. 기존 방법대로 전하량 맞추기
이후는 영상에서 설명드린대로 증가/감소한 산화수를 파악하고 보정값을 파악해서 계수를 맞춰주시면 됩니다.
2Fe2+ + (1/2)O2 + H+ -> 2Fe3+ + OH-
=> 계수 정수화 시켜주기
4Fe2+ + O2 + 2H+ -> 4Fe3+ + 2OH-
4. ★용매조건 확인 : H+없애주기
이제 이 반응의 산 또는 염기 조건에 따라 식을 조정해주어야 하는데요, 주어진 반응의 경우 염기성 조건에서 추가되는 OH-가 추가로 결합하는 반응으로 보이네요. 따라서 반응식에 있는 H+가 있어서는 안되니 이것을 없애주어야 합니다. 어려운 작업은 아니구요, 수소양이온과 무언가를 반응시켜 용매인 물로 만들어주면 됩니다. 바로 수산화이온(OH-)이죠. 양변에 OH-이온을 2개씩 더해서 식을 정리합니다.
4Fe2+ + O2 + 2H2O -> 4Fe3+ + 4OH-
5. 없앴던 구경꾼이온 다시 추가하기
맨 처음 단계에서 없애주었던 OH-를 추가해줍니다. 이때 원래 반응전과 후의 전체 전하가 0이었기 때문에 현재 좌변과 우변을 보면 각각 +8만큼의 전하가 불균형인 것을 알수있습니다. 따라서 양변에 OH- 8개씩을 더해서 균형을 맞춰줍니다.
4Fe2+ + 8OH- + O2 + 2H2O -> 4Fe3+ + 12OH-
마지막식을 원래대로 화합물의 형태로 작성해주면
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O -> 4Fe(OH)3
이렇게 마무리할 수 있습니다. 사실상 고등학교 수준이 아니라 대학교 수준이기 때문에 만약 고등학생이시라면 걱정안하셔도 되구, 대학생이시라면...화이팅입니다!
선생님 혹시 C2H4 + O2 -> CO2 + H2O 는 어떻게 하는지 여쭤봐도될까여?
여쭤봐주신 화학식은 대표적인 산화반응인 연소반응이라 산화수법으로 해결해야 할 것 같지만, 사실 반응물과 생성물의 화학식 내에 전하가 표시되어 있지 않은 중성 화합물끼리의 간단한 반응이기 때문에, 굳이 산화수법을 사용하지 않고 일반적인 화학반응식 계수를 맞추듯 맞춰주시면 됩니다!!
우선 가장 원소의 종류나 원자수가 많은 C2H4를 1로 결정하면, 좌변의 탄소가 2개이니 우변의 이산화탄소의 계수를 2로 맞춰줄 수 있구요, 또한 좌변의 수소가 4개이니 우변의 수서도 4개로 맞춰주기 위해 물의 계수가 2로 결정됩니다. 그러면 우변의 산소가 총 6개로 결정되므로 좌변의 산소를 맞춰주기 위해 O2의 계수를 3으로 맞춰주면 마무리 되지요.
"1"C2H4 + "3"O2 -> "2"CO2 + "2"H2O
@@고급진화학 답변 감사해여 ㅎㅎ
이 화학반응식을 영상 방법대로 따라해보았는데
틀리게나오더라구요? 그래서 제가 어디서 실수했나 싶어서 질문드렸습니당 ㅎ;;
@@pomos2381 이게...산화수법으로 하게되면 반응물인 산소가 이산화탄소랑 물 양쪽으로 갈라지기 때문에 영상의 일반적인 방법으로는 안풀리셨을거에요ㅠㅠ 또 모르는거 있으시면 언제든 질문주세요 ㅎㅎ
@@고급진화학 감사합니다!
가암사합니다!!!!!!! 해결됐습니다
KMNO4+Hcl----->kcl+MnCl2+H2O+5Cl2
선생님 이런건 어떻게 해야될까요??
으아아...고등학교 수준을 아득히 넘어서는 질문이 들어왔네요ㅎㅎㅎ
다른분께서 질문주신것과 비슷하게도 산화환원 반응이 일어나지 않는 반응이 섞여있어, 식이 더욱 복잡해진 형태인데요. 저는 이 방법이 맞는지는 모르지만, 학부생때 사용했던 기억이 남아서 한 가지 방법을 소개해드릴게요.
간단히 말해서, 산화환원이 일어나는 직접적인 물질들만 이온 이나 분자 단위로 반응식에 남겨서 산화수를 맞춘 후, 그 상태를 고정해놓고 나머지 구경꾼 이온들을 추가하면서 수를 맞추는 방법인데... 이건 진짜 제가 정석이라고는 말씀 못드립니다ㅠㅠ
일단 처음의 식에서 산화환원과 직접적으로 연결된 이온이나 분자만 빼내서 식을 써보면
MnO4- + Cl- -> Mn2+ + Cl2
이렇게인데, 영상에서 설명했듯이 산화수가 증가하고 감소하는 것을 따져서 보정값을 붙이면 다음과 같습니다.
1MnO4- + 5Cl- -> Mn2+ + 5/2Cl2
그런데 여기서 일단 분수없이 마무리하는 느낌으로 전부 2를 곱해서 완전하지 않은 산화환원 반응식을 완성합니다.
2MnO4- + 10Cl- -> 2Mn2+ + 5Cl2
이렇게 이 식을 고정시켜준 뒤 나머지 구경꾼 이온을 양변에 더해줍니다.
우선 MnO4-와 짝을 이루는 K+이온을 2개씩 양옆에 추가해줍니다.
2KMnO4 + 10Cl- -> 2K+ + 2Mn2+ + 5Cl2
그렇게되면 생성물에 생기게된 K+를 만족시키기 위해 양변에 Cl-를 2개씩 추가해 주어야 하는데, 아까와 같은 원리로 생성물에 있는 Mn2+의 짝인 Cl-이온을 양변에 4개씩 더 추가해 줍니다. 즉, 총 6개의 Cl-이온이 추가되겠죠.
2KMnO4 + 16Cl- -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2
이렇게 되면 개수가 맞지 않는 원소나 이온은 좌변의 산소 8개와, 좌변의 Cl-를 짝지어줄 H+16개 입니다. 이는 우변에 H2O분자 8개를 추가함으로써 해결할 수 있습니다.
참고로 다른분 댓글에 달아드렸듯, 모자란 산소를 H2O로 수를 맞춰주고, 넘치는 수소는 H+로 수를 맞춰준다는 의미가 바로 이것이었습니다.
2KMnO4 + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
이런 식이 완성되겠죠. 도움이 되셨을 지는 모르겠지만, 저도 학부생 때 정석을 모르고 어거지로 맞추는 연습을 했던 기억이 있어서 일단 쥐어짜내어 답변 드립니다ㅠㅠ
@@고급진화학 수능완성에 나와서 당황했어요ㅠ 감사합니다
@@조혜성-e6v 어어;; 그건 좀 선이 오락가락 하는거 같은데...저도 수능완성 보고나서 영상을 다시 만들어야 겠네요ㅠㅠ 감사합니다!
인트로부터 개터졌넹ㅋㅋ
편집 깔끔하고 밈도 잘넣었네요ㅋㅋ 수행준비하는데 영상 잘보고갑니다
선생님 혹시 1번째 문제에선 황에서만 산화수 변화가 있는것 같은데 이런건 어떻게 풀면 될까요?
아이오딘에서도 산화수 변화가 있습니다!! 반응물의 I3- 이온 전체의 전하가 -1이기 때문에, 아이오딘 원자 3개가 -1의 전하를 가지고 있는거죠? 즉, 반응물에서 아이오딘의 산화수는 -1/3입니다. 생성물에서의 I-이온은 아이오딘 원자 하나가 -1의 전하를 가지고 있는 형태이니 산화수가 -1이구요. 즉 2/3만큼의 산화수가 감소한 셈이죠. 비슷하게 파악해보면, S의 경우 반응전에는 +2, 반응후의 생성물에서는 +5/2의 산화수를 가지고 있어서 1/2만큼의 산화수 증가구요! 천천히 다시 한 번 확인해 보시고 모르겠으면 댓글 남겨주세요!!
정답 : (I3)- + 2(S2O3)2- -> (S4O6)2- + 3(I)-
혹시 cl2 + H2O -- HCL + HClO 는 Cl이 반응식 두 화합물에 다 있는데 이건 어떻게 하죠?ㅠㅠ
이런 경우에서 반응 전 염소의 산화수는 0이고, 반응 후에는 HCl의 염소는 -1, HClO의 염소는 +1의 산화수를 갖는것을 확인할 수 있죠? 이렇게 하나의 물질이 두 개로 나뉘면서 산화, 환원 반응을 동시에 하는 반응을 산화환원 반응에서의 "불균등화 반응"이라고 해요.
예시처럼 간단한 형태의 불균등화 반응의 경우 하나의 물질에서 같은 양의 산화수가 증가하거나 감소가 동시에 되기 때문에, 보통 우리가 따로 산화수를 고려하며 계수를 맞추지 않아도 전하균형은 자동으로 맞는 경우가 많아요. (어디까지나 간단한 불균등화 반응의 경우) 그래서 산화환원 반응식이 아닌 일반적인 화학반응식의 계수를 맞추듯 진행하면 보통은 해결됩니다.
그래서 제 방식대로 해결해보면, 뒤에 있는 HClO의 계수를 1로 가정하고, 그렇게되면 우변의 산소가 총 1개로 고정되니 좌변에도 산소를 1개로 맞추려면 물의 계수가 1이 되어야겠죠. 물의 계수가 1이되면 좌변에 존재하는 수소 원자가 2개로 고정되므로, 우변의 HCl로 1로 고정, 마지막으로 우변에 Cl이 2개 있으니 좌변도 2개여야 하므로 Cl2의 계수도 1로 맞춰집니다.
이 이외에 조금 복잡한 불균등화 반응의 경우는, 예를들어 반응물에는 A2가 있고, 생성물에 지금처럼 A가 하나씩 나눠진 형태가 아니라 A, A2 이런식으로 개수가 다르게 나눠진 반응식의 형태입니다. 그런데 고등학교 수준에서는 아마 그런 형태까지는 염려 안 해도 되실것 같아요!
Mn02+4hcl>mncl2+2h2o+cl2 애도 산화수법으로 가능한가요??
질문주신 반응식의 경우 아마 제 기억으로 보정값까지 집어넣고 이미 맞춘 계수를 고정한 상태에서 질량균형을 맞춰주는 과정에서 에러가 생길겁니다. 그런데 사실 제가 말씀드린 고정된 계수를 건드리지 않는다는 의미는, 산화수가 서로 얽혀있는 물질들의 계수를 건드리지 말라는 말씀이었습니다. 예를들어 질문주신 식에서 MnO2 + 2HCl -> MnCl2 + H2O + Cl2 까지 계수를 맞춘 상태에서 살펴보면 Mn의 경우 좌변의 MnO2와 우변 MnCl2에만 동시에 걸려있으므로 이 경우 두 물질의 계수는 고정되어야 한다는 의미라는 것이죠. 그러나 HCl의 경우는 다릅니다. 일단 설명해볼게요.
이 상태에서 질량이 맞지 않는 원소는 두 가지 입니다. Cl과 O원소죠.
HCl내 Cl의 경우는 2당량의 HCl이 1당량의 Cl2로 변화하면서 +1만큼의 산화수 변화가 있지만, 그와 동시에 HCl에서 MnCl2로의 반응도 진행됩니다. 즉, 우리가 구했던 2HCl과 1Cl2의 계수는 산화환원 반응에 대한 계수이지만, MnCl2로의 반응에 필요한 추가적인 Cl이 필요하다는 말이죠. 그리고 이 반응은 Cl의 산화수가 변화하지 않는 반응입니다. 정리하면 아래와 같겠죠.
[2개의 HCl이 산화환원함(고정) + 추가적인 Cl이 필요함(질량균형 필요)]
이때 필요한 Cl의 양을 보면 아까 양쪽의 MnO2와 MnCl2의 계수가 고정되었으므로, 2개의 Cl이 더 필요하게 되고 우리는 그것을 2당량의 HCl로부터 얻어야하죠. 즉, HCl의 계수가 2만큼 증가하게 됩니다.
[2HCl(산화환원 반응에 쓸거임) + 2HCl(질량균형 지킬거임)]
요렇게요.
그렇게 Cl을 맞춰주면 양쪽의 수소 개수가 맞지 않게되니 그것을 맞춰주기 위해 우변의 H2O를 2로 맞춰주면, 덩달아 우리는 맞지 않았던 산소까지 맞춰주면서 산화환원 반응식을 완결시킬 수 있게됩니다.
사실 산화수법이라는것을 고등학교 수준에서 조금 일반화해서 쉽게 설명하기 위해서 설명을 생략했더니 역시나 부족함이 많습니다ㅠㅠ 원래는 수용액의 상태에 따라서 조금씩 표현도 다르고 방법이 상이하거든요. 그리고 보통은 산화 반쪽반응식과 환원 반쪽반응식을 먼저 작성해서 완결시키는 것이 더 정확하며, 좌우변의 부족한 산소는 H2O 분자로 맞추고, 부족한 수소는 H+이온으로 추가한다는 등의 추가적인 내용들이 더 많습니다. 질문해주셔서 감사합니다.