미정계수법과 이온. 미정계수법과 산화-환원 반응식

미정계수법과 이온. 미정계수법과 산화-환원 반응식

MnO4^- + Cl^- + H^+ → Mn^2+ + Cl2 + H2O

 

 

 

[참고] 미정계수법

[ https://ywpop.tistory.com/3902 ]

 

 

 

미정계수법은

이온이 포함되지 않은 화학 반응식의

질량 균형을 맞출 때 사용할 수 있다.

 

 

 

예제와 같이,

MnO4^- + Cl^- + H^+ → Mn^2+ + Cl2 + H2O

 

이온이 포함된 화학 반응식은

미정계수법으로 균형 맞춘 화학 반응식을

(거의 대부분) 완성할 수 없다.

 

 

 

왜냐하면,

화학 반응식은

질량 균형도 맞아야 하고, 동시에,

전하 균형도 맞아야 하기 때문이다.

 

 

 

전하 균형도 맞아야 한다는 소리가

뭔 얘기인지를 설명하기 위해

예제의 반응식을 미정계수법으로 한 번 맞춰보자.

 

 

 

MnO4^- + Cl^- + H^+ → Mn^2+ + Cl2 + H2O

 

aMnO4^- + bCl^- + cH^+ → dMn^2+ + eCl2 + fH2O

 

> Mn의 개수: a = d ... (1)

> O의 개수: 4a = f ... (2)

> Cl의 개수: b = 2e ... (3)

> H의 개수: c = 2f ... (4)

 

 

300x250

 

 

a = 1 이라 두면,

from (1), d = 1

 

from (2), f = 4

 

from (4), c = 8

 

Cl은 Cl^-와 Cl2에만 있으므로,

b = 2, e = 1

 

 

 

계수를 정리하면,

> a = 1

> b = 2

> c = 8

> d = 1

> e = 1

> f = 4

 

 

 

화학 반응식에 계수를 적용하면,

MnO4^- + 2Cl^- + 8H^+ → Mn^2+ + Cl2 + 4H2O

 

위 반응식은 반응 전/후, 질량 균형은 맞다.

 

 

 

그러나

> 반응 전 이온전하의 합

= (–1) + 2(–1) + 8(+1) = +5

> 반응 후 이온전하의 합

= (+2) + (0) + 4(0) = +2

---> 반응 전/후, 이온전하의 합이 다르다.

---> 이것을 전하 균형이 맞지 않다고 한다.

 

 

 

따라서 이 때문에

이온이 포함된 산화-환원 반응식의 균형은

미정계수법으로 맞출 수가 없는 것이다.

 

 

 

산화-환원 반응식의 균형은

이온-전자법 또는 산화수법으로 맞출 수 있다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/9887 )

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/20477 ]

산화수법. MnO4^- + Cl^- + H^+ → Mn^2+ + Cl2 + H2O

 

 

 

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