「高等学校化学I/酸化還元反応」の版間の差分

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酸化数の計算法を記述。
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== 酸化数 ==
イオン結合では、電子の授受の方向が判別しやすいが、いっぽう共有結合からなる化合物の化合反応では、電子の授受の方向が判別しづらい場合が多い。そこで、共有結合のような、電子の授受の方向が判別しづらい場合でも、酸化の度合いを定義できるように、次のような'''酸化数'''(oxidation(さんかすう、oxidation number)という概念が考えられた。
 
* まず、酸化数の定義で計算方法は、単体つぎ(1)〜(5)原子の酸化数を0(ゼロ)とように義すめられてる。
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(例)
*(1)体の原子イオンの酸化数はイオンの価数を0(ゼロ)定義する。
単体の水素H<sub>2</sub>の酸化数は0である。単体の酸素O<sub>2</sub>の酸化数は0である。単体の炭素Cの酸化数は0である。単体のFeの酸化数は0である。などなど・・・
 
(例)<br />
:H<sub>2</sub> の酸化数は0である。
:O<sub>2</sub> の酸化数は0である。
:Cl<sub>2</sub> の酸化数は0である。
:単体の炭素 C の酸化数は0である。
:単体の Fe の酸化数は0である。
などなど・・・
 
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* 単原子イオンの酸化数はイオンの価数とする。
*(2) ほとんどの化合物中で、水素原子Hの酸化数は'''+1+1'''。ほとんどの化合物中で、酸素原子Oの酸化数は'''-2'''。(ただし、過酸化水素H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>では例外的に、あてはまらない。)
(例)
Na<sup>+</sup>の酸化数は+1。Cl<sup>-</sup>の酸化数は(-1)。Al<sup>3+</sup>の酸化数は+3。
 
例<br />
:水H<sub>2</sub>Oでは、Hの酸化数は +1 であり、Oの酸化数は ー2 である。
:塩化水素 HCl では、Hの酸化数は +1 である。
 
* ほとんどの化合物中で、水素原子Hの酸化数は'''+1'''。ほとんどの化合物中で、酸素原子Oの酸化数は'''-2'''。(ただし、過酸化水素H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>では例外的に、あてはまらない。)
 
(ただし、過酸化水素H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>では例外的に、Oの酸化数は ー1 である。過酸化物では、Oの酸化数はー1である。)
 
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* イオンではない化合物中の原子の酸化数の総和は0(ゼロ)である。化合物の構成原子の酸化数が判断しづらい場合は、この規則を用いて、構成原子の酸化数を決定する場合がある。
(3) 単原子イオンの酸化数は、イオンの電荷に等しい。
(例)
H<sub>2</sub>Oの酸化数の総和は0である。実際に総和を計算すると、水素原子の酸化数(+1)×2と、酸素原子の酸化数(-2)の和であり、確かに、酸化数の総和は (+1)×2+(-2)=0 となる。
 
== 酸化剤と還元剤 ==
:Na<sup>+</sup>の酸化数は +1 である。
酸化還元反応で、相手の物質から電子を奪って酸化をする物質を'''酸化剤'''という。酸化還元反応で、相手の物質に電子を与えて還元をする物質を'''還元剤'''という。
:Cl<sup>-</sup>の酸化数は (ー1) である。
:Al<sup>3+</sup>の酸化数は +3 である。
 
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== 酸化還元滴定 ==
(4) 電気的に中性の化合物では、構成する原子の酸化数の総和は 0 である。
 
NH<sub>3</sub> では、
:(ー3)×1 + (+1)×3 = 0
 
<br />
== 関連項目 ==
 
[[電池の化学反応]]
H<sub>2</sub>O では、
:(1)×2 + (ー2)×1 = 0
 
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(5) 多原子イオンを構成する化合物の酸化数の総和は、そのイオンの符号を含めた電荷である。
 
例<br />
 
SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> では、
:(+6)+(ー2)×4 = ー2
よって酸化数の総和は ー2 である。
<br />
 
MnO<sub>4</sub> では、
:(+7)+(ー2)×4 = ー1
よって酸化数の総和は ー1 である。
 
== 酸化剤と還元剤 ==
酸化還元反応で、相手の物質から電子を奪って酸化をする物質を'''酸化剤'''という。酸化還元反応で、相手の物質に電子を与えて還元をする物質を'''還元剤'''(かんげんざい)という。
 
== 酸化還元滴定 ==
:(※ 未記述)
 
[[Category:化学|さんかかんけんはんのう]]