2年 化学TB 資料25 酸化剤と還元剤

  2年    組    番 (                                )

酸化剤と還元剤

 酸化還元反応をする物質のうち、電子を受けとって相手を酸化する物質を ( 酸化剤 ) 、
電子を与えて相手を還元する物質を ( 還元剤 )という。

 銅と酸素の反応では、
  2Cu + O → 2CuO
 酸素Oが酸化剤、銅Cuが還元剤としてはたらいている。

酸化剤になる物質・還元剤になる物質

 ヨウ化カリウムの酸性水溶液に過酸化水素水を加えると、ヨウ素Iが生じて褐色の溶液になる。
これは、過酸化水素Hが酸化剤ヨウ化物イオン
Iが還元剤となって次の反応が起こる。
 H + 2I + 2H → 2HO + I

 ヨウ素Iが他の物質から電子を受けとる力(酸化力)は弱いので、この逆の反応は起こりにくい。
しかし、
Iは、スズ(U)イオンSn2+のような強い還元剤に対しては酸化剤としてはたらく。
  
I + Sn2+ → 2 + Sn4+

 物質が酸化剤や還元剤になるかどうかは、反応の相手によって決まる。

身のまわりの酸化剤・還元剤

 家庭用の「塩素系」漂白剤やカビとり剤などは、次亜塩素酸ナトリウムNaClOを含む。
NaClOが酸化剤としてはたらき、有色物質や生体物質が分解される。
 一方、トイレ用の酸性洗剤には塩酸が含まれている。酸性洗剤と塩素系の漂白剤を混ぜると、
次の酸化還元反応が起こって有毒な塩素ガスが発生する。
 NaClO + 2HCl → NaCl + HO + Cl

 単体の塩素Clも酸化作用があり、浄水場での殺菌に用いられる。
還元作用のあるチオ硫酸ナトリウム(Na、別名ハイポ)を水道水に加えると、
ClがClに還元され、魚にも無害な水になる。

 

 水溶液中で強い酸化剤になる物質として、過マンガン酸カリウムKMnOがある(水溶液中ではMnOとして存在)
 過酸化水素は、普通は酸化剤としてはたらくが、のような強い酸化剤に対しては還元剤としてはたらく。
 硫酸で酸性にした過マンガン酸カリウム水溶液に過酸化水素を加えると、次の酸化還元反応が起こって、溶液の赤紫色が薄くなる。
 2MnO + 6H + 5H → 2Mn2+ + 8HO + 5O
 赤紫色                    淡紅色

酸化剤

  (オゾン)                O     + 2H  + 2e → O    + H
Cl  (塩素)                 Cl            + 2e → 2Cl
 (過酸化水素)            H   + 2H  + 2e → 2H
KMnO  (過マンガン酸カリウム)   MnO  + 8H  + 5e → Mn2+  + 4H
Cr  (ニクロム酸カリウム)    Cr2ー + 14H + 6e → 2Cr3+  + 7H
HNO  (希硝酸)             HNO   + 3H  + 3e → NO    + 2H
HNO  (濃硝酸)             HNO   +  H  +  e → NO   + H
SO  (二酸化硫黄)           SO    + 4H+   + 4e →  S    + 2H
SO  (熱濃硫酸)           HSO  + 2H  + 2e → SO   + 2H

還元剤

陽性の大きい金属              Na          → Na          + e
  (水素)                  H         →  2H         + 2e
S  (硫化水素)             HS         →   S   + 2H + 2e
SO  (二酸化硫黄)            SO + 2HO → SO2ー  +4H  + 2e
  (過酸化水素)           H        →  O    + 2H + 2e
I  (ヨウ化カリウム)           2I         →   I           + 2e
FeSO  (硫酸鉄(U))          Fe2+        →  Fe3+           +  e
  (シュウ酸)           H      →  2CO2    + 2H + 2e