二クロム酸カリウム(K2Cr2O7)に含まれるクロム原子の酸化数はいくらか。
- ①+3
- ②+6
- ③+7
- ④+12
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化合物中の原子の酸化数は、「化合物全体の酸化数の合計は0」「化合物中の水素は+1、酸素は−2(過酸化物を除く)」「アルカリ金属は+1」という決まりを使って求めます。二クロム酸カリウムでは、カリウム2個で+2、酸素7個で−14なので、クロム2個の酸化数の合計は+12となり、クロム1個あたりは+6です。
計算の手順
クロムの酸化数をxとおく
(+1)×2+x×2+(−2)×7=0
2+2x−14=0 より 2x=12、x=+6
他の選択肢が不適切な理由
・+3:二クロム酸イオンが酸化剤としてはたらいた後に生じるクロム(III)イオンの酸化数です。反応前の二クロム酸カリウム中のクロムは+6です。
・+7:過マンガン酸カリウム(KMnO4)中のマンガンの酸化数です。
・+12:クロム原子2個分の合計で、1個あたりに直していません。
覚え方のポイント
二クロム酸カリウム(重クロム酸カリウム)は硫酸酸性で強い酸化剤としてはたらき、赤橙色の二クロム酸イオンが緑色のクロム(III)イオンに変わります(+6→+3)。過マンガン酸カリウムでは赤紫色の過マンガン酸イオンがほぼ無色のマンガン(II)イオンに変わります(+7→+2)。この2つの代表的な酸化剤の酸化数の変化と色の変化は、セットで覚えましょう。