８−２ 酸化・還元反応

　

８−２−１ 酸化剤・還元剤

　 酸化剤の性質　(O)を放出しやすい。(H)を受け取りやすい。電子を受け取りやすい。

　 酸化剤の反応　還元剤を酸化し、酸化剤自身は還元反応を起こす。

　 主な酸化剤

　　　 酸素　 O₂ + 4H⁺ + 4e^- → 2H₂O

　　　 オゾンO₃ + 6H⁺ + 6e^- → 3H₂O

　　　 塩素　 Cl₂ + 2H⁺ + 2e^- → 2HCl

　　　 H⁺ や e^- は還元剤から受け取る。

要注意の酸化剤

　　 熱濃硫酸 温度と濃度の条件が必要

　　　 H₂SO₄ + 2H⁺ + 2e^- → SO₂ + 2H₂O

　　 濃度により反応が異なる。

　　　 濃硝酸 HNO₃ + H⁺ + e^- → NO₂ + H₂O

　　　 希硝酸 2HNO₃ + 3H⁺ + 3e^- → NO + 2H₂O

　　 硫酸酸性の状態で反応するもの

　　　 過マンガン酸イオン　MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- → Mn²⁺ + 4H₂O

　　　二クロム酸イオン　Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e^- → 2Cr³⁺ + 7H₂O

　

　 還元剤の性質　(O)を受け取りやすい。(H)を放出しやすい。電子を放出しやすい。

　 還元剤の反応　酸化剤を還元し、還元剤自身は酸化反応を起こす。

　 主な還元剤

　　　 水素 H₂ → 2H⁺ + 2e^-

　　　 鉄　 Fe → Fe²⁺ + 2e^-

　　　 硫化水素 H₂S → S + 2H⁺ + 2e^-

　　　　H⁺ や e^- は酸化剤へ与える。

　

　 酸化剤と還元剤と両方に作用する可能性のあるもの

　　　 二酸化硫黄　　　　　　　　　

　　　　　 酸化剤　SO₂ + 4H⁺ + 4e^- → S + 2H₂O

　　　　　 還元剤　SO₂ + 2H₂O → SO₄^2- + 4H⁺ + 2e^-

　　　 過酸化水素

　　　　　　 酸化剤 H₂O₂ + 2H⁺ + 2e^- → 2H₂O

　　　　　　 還元剤 H₂O₂ → O₂ + 2H⁺ + 2e^-

　

８−２−２ 酸化還元反応

　　 酸化剤のだす電子の数と、還元剤の受け取る電子の数を等しくなるようにして加える。

　例１　 酸化剤 Cl₂ + 2e^- → 2Cl^-　 (1)

　 　　　 還元剤 Na → Na⁺ + e^-　 　 (2)

　　　　(1)　　Cl₂ + 2e^- → 2Cl^-

　　 (2)×2　2Na → 2Na⁺ + 2e^-

　　　　+　　Cl₂ + 2Na →2Na⁺ + 2Cl^-

　

　例２　 酸化剤 SO₂ + 4H⁺+ 4e^- → S + 2H₂O　 (1)

　 　　　 還元剤 H₂S　→ S + 2H⁺ + 2e^- 　 　 　 　 (2)

　　　　 (1)　 　SO₂ + 4H⁺+ 4e^- → S + 2H₂O
　　　 (2)×2　 2H₂S　→ 2S + 4H⁺ + 4e^-

　　　　　+　 SO₂ + 2H₂S　→ 3S + 2H₂O

　

　例３　 酸化剤 MnO₄^- + 8H⁺+ 5e^- → Mn²⁺ + 4H₂O　 (1)

　 　　　 還元剤 H₂O₂　→ O₂ + 2H⁺ + 2e^- 　 　 　 　 (2)

　　(1)×2　　2MnO₄^- + 16H⁺+ 10e^- → 2Mn²⁺ + 8H₂O

　　(2)×5　　5H₂O₂　→ 5O₂ + 10H⁺ + 10e^-

　　　　　+　　2MnO₄^- + 5H₂O₂　+ 6H⁺→ 5O₂ + 2Mn²⁺ + 8H₂O