イントロ
作用名と自分の変化は反対に見える
酸化剤は自ら還元される
酸化剤は相手から電子を受け取って相手を酸化し、自らは還元されます。還元剤は相手へ電子を与えて相手を還元し、自らは酸化されます。
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定義
酸化剤と還元剤
- 教科書では
- 酸化剤は電子の受け手、還元剤は電子の与え手として反応する物質です。
- 言いかえると
- 名前は相手へ及ぼす働きで付きます。Cl₂がI⁻から電子を受け取る反応では、Cl₂がI⁻を酸化する酸化剤、I⁻がCl₂を還元する還元剤です。自分自身はCl₂が還元、I⁻が酸化されるため、作用名と自分の変化を二行で分けます。
公式
酸化と還元の半反応式
電子2個を両式で一致させて加えます。
還元剤I⁻の酸化
2I⁻ → I₂ + 2e⁻
I⁻は電子を与えて酸化され、還元剤として働きます。
- 2e⁻放出する電子2個
使うときのコツ
原子数2、電荷−2が左右で一致します。
酸化剤Cl₂の還元
Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻
Cl₂は電子を受け取って還元され、酸化剤として働きます。
- 2Cl⁻生成する塩化物イオン2個
使うときのコツ
電子を加えて左辺の電荷−2を右辺へ合わせます。
解くコツ
各粒子の半反応を書き、電子数の最小公倍数でそろえてから足します。
公式
電子を消去した全体式
二つの半反応を足し、両辺の電子2個を消去します。
全体のイオン反応式
Cl₂ + 2I⁻ → 2Cl⁻ + I₂
酸化と還元を一つにまとめた式です。
- 電子全体式では中間の授受として消去
使うときのコツ
左右の原子数と電荷合計−2が一致します。
解くコツ
電子を消去した後、原子数と電荷を検算し、反応物から酸化剤・還元剤を判定します。
比較
| 役割 | 電子 | 自分自身 |
|---|---|---|
| 酸化剤 | 受け取る | 還元される |
| 還元剤 | 与える | 酸化される |
| KMnO₄ | 条件下で代表的な受け手 | 代表的酸化剤 |
| KI中のI⁻ | 条件下で代表的な与え手 | 代表的還元剤 |
役割酸化剤
- 電子
- 受け取る
- 自分自身
- 還元される
役割還元剤
- 電子
- 与える
- 自分自身
- 酸化される
役割KMnO₄
- 電子
- 条件下で代表的な受け手
- 自分自身
- 代表的酸化剤
役割KI中のI⁻
- 電子
- 条件下で代表的な与え手
- 自分自身
- 代表的還元剤
H₂O₂は相手や条件によって酸化剤にも還元剤にもなり得るため、物質名だけでなく反応式から判定します。
手順
役割を判定する手順
- 1
反応前後で同じ元素を対応させて酸化数または電荷の変化を見る
- 2
電子を失う半反応と受け取る半反応を書く
- 3
電子数が等しくなるよう半反応式全体へ係数を掛ける
- 4
電子を消去して全体式を作り、原子数と電荷を確認する
- 5
電子の受け手を酸化剤、与え手を還元剤と名付ける
例
- 場面
- Cl₂+2I⁻→2Cl⁻+I₂で、酸化剤と還元剤を判定する。
- 順に考えると
- Clの酸化数はCl₂で0、Cl⁻で−1へ減少し、Cl₂は電子を受け取って還元されています。よってCl₂が酸化剤です。IはI⁻で−1、I₂で0へ増加し、I⁻は電子を与えて酸化されています。よってI⁻が還元剤です。
- ここが結論
- 酸化剤はCl₂、還元剤はI⁻です。作用名を決めるときは電子の受け手・与え手を根拠にします。
注意
酸化された物質を酸化剤と呼ばない
確認
確認テスト
Q1
Zn+Cu²⁺→Zn²⁺+Cuで酸化剤として働く粒子はどれですか。
まとめ
まとめ
- 1
酸化剤は電子を受け取り、自らは還元される
- 2
還元剤は電子を与え、自らは酸化される
- 3
半反応式は電子数をそろえて加え、全体式で電子を消去する
- 4
原子数、電荷、電子数を検算し、物質名だけで役割を決めない