化学者は、酸化数を使用して、反応で電子が原子間でどのように移動するかを追跡します。 反応中の元素の酸化数が増加するか、負の値が小さくなると、その元素は 酸化数が減少または負の値になると、元素が酸化されたことを意味します。 削減。 （この区別は、古いニーモニックを使用して覚えておくことができます：OIL RIG、酸化は損失、還元は利益です。）酸化剤 別の種を酸化し、その過程で還元されますが、還元剤は別の種を還元し、 処理する。
化学反応の式を書きます。 たとえば、プロパンの燃焼式は、C3H8（g）+ 5 O2-> 3 CO2（g）+ 4 H2O（l）です。 方程式が適切にバランスされていることを確認してください。
次のルールを使用して、反応の各要素に酸化数を割り当てます。要素自体（つまり、他の要素と組み合わせていない）の酸化数は0です。 たとえば、O2または純酸素は、それ自体が元素であるため、酸化数は0です。 フッ素は最も電気陰性度の高い元素であるため（つまり、電子を最も強く引っ張る）、化合物では常に酸化数が-1になります。 これは2番目に電気陰性度の高い元素であるため、化合物の酸素の酸化数は常に-2です（いくつかの例外を除きます）。 水素の酸化数は、金属と組み合わせると-1、非金属と組み合わせると+1になります。 他の元素と組み合わせると、ハロゲン（周期表のグループ17）の酸化数は-1になります。 グループ内でより高い酸素またはハロゲンと組み合わされない限り、その場合、それらは酸化数が +1. 他の元素と組み合わせると、グループ1の金属の酸化数は+1になり、グループ2の金属の酸化数は+2になります。 化合物またはイオンのすべての酸化数の合計は、化合物またはイオンの正味電荷に等しくなければなりません。 たとえば、硫酸陰イオンSO4の正味電荷は-2であるため、化合物のすべての酸化数の合計は-2に等しくなければなりません。
生成物側の各元素の酸化数と反応物側の酸化数を比較します。 種の酸化数が減少するか、より負になる場合、その種は減少しています（つまり、電子を獲得しています）。 種の酸化数が増加するか、より正になる場合、それは酸化されています（つまり、電子が失われています）。 たとえば、プロパンの燃焼では、酸素原子は酸化数0で反応を開始します。 酸化数-2で終了します（上記の規則を使用すると、H2OまたはCO2の酸素の酸化数は -2). その結果、酸素はプロパンと反応するときに還元されます。
上記のように、どの反応物が還元され、どの反応物が酸化されるかを決定します。 別の反応物の元素を酸化する反応物は酸化剤であり、別の反応物の元素を還元する反応物は還元剤です。 例えば、プロパンと酸素との燃焼反応では、酸素が酸化剤であり、プロパンが還元剤である。
同じ物質が、ある反応では還元剤であり、別の反応では酸化剤である可能性があることに注意してください。 ただし、一部の化合物または物質は電子を容易に失うため、一般に還元剤として分類されますが、 他の化合物は、電子の取り込みや酸素原子の移動に非常に優れているため、一般に酸化性として分類されます エージェント。 物質がどの役割を演じるかは、問題の反応に依存します。
参考文献
- "化学原理、洞察の探求、第4版"; ピーターアトキンスとロレッタジョーンズ; 2008.
チップ
- 酸化数を割り当てるための規則を理解するには、少し練習が必要な場合があります。 さまざまな化合物の元素に酸化数を割り当てて、それがなくなるまで試してください。
著者について
サンディエゴを拠点とするジョン・ブレナンは、2006年から科学と環境について執筆しています。 彼の記事は「Plenty」、「San Diego Reader」、「Santa Barbara Independent」、「EastBay」に掲載されています。 毎月。」ブレナンは、カリフォルニア大学サンディエゴ校で生物学の理学士号を取得しています。
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