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半反応法

1920
分析化学で半反応法を用いて酸化還元反応のバランスをとる化学者。.

(画像はイメージです)

複雑な酸化還元反応は、半反応式を用いてバランスをとることができる。 方法全体の反応は、酸化反応と還元反応の2つの半反応に分けられます。それぞれの半反応は、原子数と電荷が個別にバランス調整され、多くの場合、水溶液中でH+、OH-、およびH2Oが添加されます。最後に、電子数が均等化され、半反応が結合されます。

半反応法(イオン電子法とも呼ばれる)は、単純な目視ではバランスを取るのが難しい酸化還元反応式のバランスを取るための体系的な方法を提供する。このプロセスにはいくつかのステップがある。まず、反応を酸化半反応と還元半反応に分割する。各半反応について、酸素と水素以外のすべての元素のバランスを取る。次に、水分子([latex]H_2O[/latex])を加えることで酸素原子のバランスを取る。続いて、酸性溶液では水素イオン([latex]H^+[/latex])、塩基性溶液では水分子(反対側に[latex]OH^-[/latex]を加える)を加えることで水素原子のバランスを取る。

質量が釣り合った後、電荷はより正の側に電子([latex]e^-[/latex])を加えることで釣り合います。酸化半反応では電子が生成物となり、還元半反応では電子が反応物となります。次の重要なステップは、それぞれの半反応に整数を掛けて、酸化半反応で失われる電子の数と還元半反応で得られる電子の数が等しくなるようにすることです。最後に、釣り合った2つの半反応を足し合わせ、式の両辺に現れる物質は相殺されます。この厳密な方法により、質量と電荷の両方が保存されることが保証され、これは正確な化学量論分析に不可欠です。

UNESCO Nomenclature: 2201
分析化学

タイプ

ソフトウェア/アルゴリズム

混乱

実質的な

使用法

広く普及している

前駆物質

  • law of conservation of mass
  • 電荷保存の法則
  • understanding of redox as electron transfer
  • 溶液中のイオンの概念

アプリケーション

  • 分析化学における化学量論的計算
  • 電気化学(電極におけるプロセスを記述する学問)
  • 腐食科学
  • 環境化学(例:水処理プロセスの分析)

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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関連:半反応、化学反応式のバランス、酸化還元化学量論、電気化学、酸化半反応、還元半反応、イオン電子法、水溶液。

歴史的背景

半反応法

1916
1918
1919-05-29
1920
1920
1921
1924
1916
1917
1918
1920
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1922
1924

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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