この反応は、単体ができる反応なので酸化還元反応です。 酸化還元反応の反応式は、半反応式から電子 e X − \ce{e-} e X − を消去すれば得られます。
半反応式の作り方は次のとおりですね。
①まず、酸化剤(還元剤)の反応前後の物質を書く
②両辺の O \ce{O} O 原子の数を H X 2 O \ce{H2O} H X 2 O を加えることで合わせる
③両辺の H \ce{H} H 原子の数を H X + \ce{H+} H X + を加えることで合わせる
④両辺の電荷を e X − \ce{e-} e X − を加えることで合わせる
最後に加えた e X − \ce{e-} e X − は、酸化剤(還元剤)となった物質の酸化数の変化からも考えられます。
以上を踏まえて、今回の反応を見ていきましょう。
I O X 3 X − \ce{IO3-} IO X 3 X − は I X 2 \ce{I2} I X 2 に変化するので、 2 I O X 3 X − undefined I X 2 \ce{2IO3- -> I2} 2 IO X 3 X − I X 2 です。両辺の O \ce{O} O 原子の数を合わせて、 2 I O X 3 X − undefined I X 2 + 6 H X 2 O \ce{2IO3- -> I2 +6H2O} 2 IO X 3 X − I X 2 + 6 H X 2 O となります。続いて両辺の H \ce{H} H 原子の数を合わせて、 2 I O X 3 X − + 12 H X + undefined I X 2 + 6 H X 2 O \ce{2IO3- + 12H+ -> I2 +6H2O} 2 IO X 3 X − + 12 H X + I X 2 + 6 H X 2 O ですね。最後に両辺の電荷を合わせて、 2 I O X 3 X − + 12 H X + + 10 e X − undefined I X 2 + 6 H X 2 O ( ⅰ ) \ce{2IO3- + 12H+ + 10e- -> I2 +6H2O \qquad (ⅰ)} 2 IO X 3 X − + 12 H X + + 10 e X − I X 2 + 6 H X 2 O ( ⅰ ) となって半反応式の完成です。
同様にして、 I X − \ce{I-} I X − の半反応式を完成させると、 2 I X − undefined I X 2 + 2 e X − ( ⅱ ) \ce{2I- -> I2 + 2e- \qquad (ⅱ)} 2 I X − I X 2 + 2 e X − ( ⅱ )
この 2 2 2 つの式から e X − \ce{e-} e X − を消去すればよいので、 ( ⅰ ) + 5 × ( ⅱ ) (ⅰ)+5 \times (ⅱ) ( ⅰ ) + 5 × ( ⅱ ) より、
2 I O X 3 X − + 12 H X + + 10 I X − undefined 6 I X 2 + 6 H X 2 O \ce{2IO3- + 12H+ + 10I- -> 6I2 +6H2O} 2 IO X 3 X − + 12 H X + + 10 I X − 6 I X 2 + 6 H X 2 O
となり、これを約分することで求めるべきイオン反応式を得ます。
質問者からのお礼コメント
大変助かりました🫶🏻