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酸化と還元

酸化と還元

酸化:物質が酸素と結合すること、水素を失うこと、電子を放出すること

還元:物質が酸素を失うこと、水素と結合すること、電子を受け取ること

酸化と還元

酸化と還元は表裏一体の反応です。

酸化が起こっていれば同時に還元も起こっています

この反応をまとめて酸化還元反応と呼びます。

Mt.フジ
Mt.フジ
今回は、酸化と還元について説明していきます。
ふかふか
ふかふか
はーい

酸素のやり取り

酸化は読んで字の通り《酸素が結合すること》です。

逆に還元は《酸素を放出すること》を言います。

酸化と還元-酸素のやり取り

水素のやり取り

水素を中心に見た場合の酸化と還元の関係を解説します。

酸化は《水素を放出すること》です。

還元は《水素を受け取ること》です。

酸化と還元-水素のやり取り

電子のやり取り

電子を中心に見た場合の酸化と還元の関係を解説します。

酸化は《電子を放出すること》です。

還元は《電子を受け取ること》です。

酸化と還元-電子のやり取り

酸化数

酸化と還元について、酸素の授受はわかりやすいですが、水素・電子の授受はわかりにくいですね。

ここでは、酸化数という考え方を説明します。

 

まずは、原子や分子の周辺にある数字についておさらいしておきましょう。

原子の周りの数字
Mt.フジ
Mt.フジ
ここからが酸化数の解説です

酸化数とは《物質が持つ電子の数が基準より多いか少ないかを示す数字》になります。

酸化数が+であれば、その物質は電子(e)が少ない状態(陽子(+)が多い状態)を表します。

つまり、酸化数は分子やイオンの電荷と一致します。

 

酸化数の求め方についてはルールを2種類覚えましょう

 

ルール1

単体の酸化数は0

化合物全体の酸化数は0

イオン全体の酸化数は電荷に等しい

 

Mt.フジ
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単体や化合物については定義を再確認しておきましょう。

 

ルール2

①アルカリ金属(K、Naなど)の酸化数は+1、アルカリ土類金属(Mg、Caなど)の酸化数は+2、ハロゲン(F、Cl、Br、Iなど)の酸化数は-1

②水素原子(H)の酸化数は+1

③酸素原子(O)の酸化数は-2

④硫黄元素(S)の酸化数は-2

 

例外

過酸化水素の酸素原子の酸化数は-1

例題として以下の物質について酸化数を確認してみましょう。

 

例1)H2S

酸化数の数え方1

例2)Al3+

酸化数の数え方2

例3)CuO

酸化数の数え方3

では、酸化数をもとに酸化、還元を考えてみましょう。

 

例)酸化銅に活性炭を混ぜて加熱する

酸化数で考える酸化還元反応

化学反応式の書き方も再度見直しておきましょう。

最後に酸化・還元をまとめると下のようになります。

酸化還元のまとめ

酸化剤と還元剤

酸化還元反応で《相手を酸化する物質(自身は還元される物質)》を酸化剤

《相手を還元する(自身は酸化される物質)》を還元剤と呼びます。

酸化剤と還元剤の代表例

 

Mt.フジ
Mt.フジ
ではでは、今回はこのへんで。ごきげんよう!