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2節 酸化剤と還元剤

A 酸化剤・還元剤

酸化剤と還元剤

 酸化作用を有する物質を酸化剤という。一般に相手の物質に酸素を与えるもの,相手の物質から水素を奪うもの,相手の物質から電子を奪うものである。また,還元を起こさせることのできる物質を還元剤という。即ち,相手の物質から酸素を奪うもの,相手の物質に水素を与えるもの,相手の物質に電子を与えるものである。次表に普通用いられる酸化剤と還元剤を分類して示す。

 中間的な酸化数をもつ物質は,場合により酸化剤にも還元剤にもなる。例えば,SO2Sの酸化数は+4だが,Sにはその他に−20,+6等の酸化数を示す物質がある。酸化剤と反応するときは,SO2は還元剤として働き酸化数は+6になる。還元剤と反応するときは,SO2は酸化剤として働き酸化数は0になる(即ち単体が析出する)H2O2Oの酸化数は−1であり,Oには−20の酸化数もあるので,SO2と同様にH2O2も酸化剤と還元剤の両方の働きをする。

 

酸化剤・還元剤

分   類

19世紀半ば頃までに知られていたもの

比較的新しいもの

単    体

O2O3Cl2Br2I2S

F2やフッ素化試薬

酸 化 物

MnO2PbO2CuOAg2O

 

オキソ酸の塩

硝石,塩素酸塩,次亜塩素酸塩,ヨウ素酸塩,

臭素酸塩,クロム酸塩,過マンガン酸塩,

バナジン酸塩,ビスマス酸塩等

過酸化物

H2O2Na2O2BaO2H2SO5

そ の 他

王水,硝酸,熱濃硫酸,熱濃塩素酸,

ヘキサシアノ鉄(V)酸塩(フェリシアン化物)

(V)塩,セリウム(W)塩等


単体

H2CP,金属(ZnSn)と酸,NaMg

Al
 

金属アマルガム等

水素化合物

 

HIH2SNH3とその誘導体PH3AsH3

金属水素化物とそ

の誘導体

炭化水素(鉱油)

酸化物

 

COSO2P2O3H3AsO3H2PHO3HNO2

 

H2SO3

その他

(U)塩,スズ(U)塩,硫化物,

低酸化状態のTi

VCr化合物

ヘキシアノ鉄(U)酸塩(フェロシアン化物)

シュウ酸・グルコース等の有機物等

 

 

B 酸化還元反応のつくり方

酸化還元反応式のつくり方
 酸化剤Oxは,電子を得て他の物質に変化するが,この反応が可逆である場合に,その逆反応では生成物が電子を失って元の酸化剤に戻るので,正反応による生成物は還元剤Reとして働く。即ち,
   Ox1ne- ―→ Re1 (1)
 また,還元剤についても同様に考えると,

   Re2 ―→ Ox2me-……(2)
 この(1)(2)e-の数が等しければ,m×(1)n×(2)より,

   mOx1nRe2 ―→ mRe1nOx2  (3)
 一般に,酸化還元の反応式はこのような形になっている。(1)(2)のような式で関係づけられる一対の物質((1)ではOx 1Re1(2)ではRe2Ox 2)を,酸化還元対またはredox対という。そして, (1)(2)の半反応式から電子e-を消去してそれらを組み合わせると,酸化還元反応を示すイオン反応式が得られる。

 例えば,塩素(酸化剤)とヨウ化カリウム(還元剤)の反応は,次式のように求められる。

 

 

Cl22e- ―→ 2Cl-・・・(4)

 

}

(4)(5)

 

Cl2+2I- ―→ 2ClI2

2I- ―→ I22e- ・・・(5)

 

Ox1 Re2      Re1 Ox2

 

C 酸化剤と還元剤の量的関係

酸化還元滴定
 既知濃度の酸化剤または還元剤の溶液を滴下し,試料中の還元剤または酸化剤の濃度を求める実験法を酸化還元滴定という。終点の判定には酸化剤や還元剤自身の変色や,酸化還元指示薬の変色が利用されるが,電流滴定や電位差滴定を適用するとより良い結果が得られる。

 

 

 








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