例1,例4から分かるように,同じマンガンでも酸化数が異なり,これにより酸化されたのか,還元されたのかが判断できます. 酸化数の例外 次は例外なので,見た瞬間に答えが出ます. 過酸化水素$\ce{H2O2}$中の元素Oの酸化数は-1である. なお,水素Hの酸化数は原則通り+1ある. 水素化ナトリウムNaH中の元素Hの酸化数は-1である. なお,ナトリウムNaの酸化数は原則通り+1である. 水素化マグネシウム$\ce{MgH2}$中の元素Hの酸化数は-1である. なお,マグネシウムMgの酸化数は原則通り+2である. 酸化数は分かっていれば簡単な計算でも止まりますから,確実に求められるようにして下さい. 電池と電気分解 これで酸化還元反応の基本事項の説明が終わりました. 酸化還元反応の次は「電池と電気分解」の分野に進むことができます.
2の表から次のようになることがわかるのですが、これは 酸性水溶液中での反応です。 \(O_2 +4H^+ + 4e^- → 2H_2O\) 中性、塩基性水溶液中での反応を考える際にはこの式の両辺に\(OH^-\)を加えます。 加える量としては左辺、もしくは右辺にある水素イオンがなくなる分を加えます。この場合は 両辺に4つの\(OH^-\)を加えます。 加えた後の式は次のようになります。 \(O_2 + 2H_2O + 4e^- →4OH^-\) 4つの水素イオンと4つの水酸化物イオンが結合し水になっています。 3. 2 覚えるべき酸化剤と還元剤 3. 1で半反応式の作り方について解説しましたが、半反応式の作り方の手順①からわかるように半反応式は反応前の化学式と反応後の化学式を覚えていないと作ることができません。以下に、高校化学で出題される酸化剤、還元剤の反応前・反応後の化学式を示しておくので必ず覚えてください! 【酸化剤】 酸化剤名 反応前の化学式 反応後の化学式 二クロム酸カリウム (硫酸性水溶液中) \({Cr_2O_7}^{2-}\) \(Cr^{3+}\) 過マンガン酸カリウム \({MnO_4}^-\) \(Mn^{2+}\) (中性・塩基性水溶液中) \(MnO_2\) 酸化マンガン(Ⅳ) 濃硝酸 \(HNO_3\) \(NO_2\) 希硝酸 \(NO\) 熱濃硫酸 \(H_2SO_4\) \(SO_2\) オゾン \(O_3\) \(O_2\) 酸素 \(H_2O\) 過酸化水素 \(H_2O_2\) 二酸化硫黄 \(S\) ハロゲンの単体 \(X_2\)(\(X_2:F_2, Cl_2, Br_2, I_2\)) \(X^-\) 【還元剤】 還元剤名 硫化水素 \(H_2S\) シュウ酸 \(H_2C_2O_4\) \(CO_2\) 水素 \(H_2\) \(H^+\) チオ硫酸ナトリウム \({S_2O_3}^{2-}\) \({S_4O_6}^{2-}\) 陽性の強い金属の単体 \(Na\) \(Ca\) \(Na^+\) \(Ca^{2+}\) 塩化スズ(Ⅱ) \(Sn^{2+}\) \(Sn^{4+}\) 硫化鉄(Ⅱ) \(Fe^{2+}\) \(Fe^{3+}\) \({SO_4}^{2-}\) 4. 代表的な酸化剤・還元剤の詳細 4. 酸化数のルールを覚えて酸化剤・還元剤を見抜く方法を解説！. 1 代表的な酸化剤の詳細 4.
2 代表的な還元剤の詳細 4. 1 \(H_2S\) 硫化水素\(H_2S\)は無色で腐卵臭のある気体です。火山ガスや硫黄泉に含まれるなど、天然に多く存在しているので、自然界には\(H_2S\)が関わる酸化還元反応がたくさんあります。 \(H_2S\)の還元剤としての働きを示す半反応式は次のようになります。 \(H_2 → S + 2H^+ + 2e^-\) 硫黄原子の酸化数は、 -2から+6の範囲内で複数の値をとる ことができます。 5. まとめ 最後に酸化数についてまとめておこうと思います。 覚えるべき酸化剤と還元剤 反応前の化学式と反応後の化学式を覚えておけば半反応式はこの記事で説明した手順に沿っていけば導き出すことができます。しかし、覚えていなければ次に説明する酸化還元反応に関する問題に取り掛かることができません。 最後にもまとめましたが、酸化剤・還元剤がどのように反応するかはかなり重要なので確実に覚えてください!
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