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教科書

第26章 酸化と還元

酸素・水素・電子のやりとりで見る酸化と還元、酸化剤と還元剤、そして燃焼が酸化反応であること。

1. 酸化と還元は「3つの物差し」で見る

酸化と還元は、物質が何かを『もらう・わたす』反応です。物差しは3つあります。

・酸素で見る … 酸素と結びつく=酸化、酸素を失う=還元
・水素で見る … 水素を失う=酸化、水素と結びつく=還元
・電子で見る … 電子を失う=酸化、電子を受け取る=還元

酸素は『もらうと酸化』、水素と電子は『失うと酸化』。酸素だけ向きが逆なので、ここがひっかけになりやすいところです。

例:マグネシウムを燃やすと酸化マグネシウムになる
2Mg + O₂ → 2MgO
マグネシウムは酸素と結びついたので『酸化された』ことになります。

2. 酸化と還元は必ず同時に起こる

酸化銅(CuO)を水素(H₂)といっしょに加熱すると、銅と水ができます。

CuO + H₂ → Cu + H₂O

・酸化銅 … 酸素を失って銅になった → 還元された
・水素 … 酸素と結びついて水になった → 酸化された

このように、ひとつの反応の中で、どれかが酸化されれば別のどれかが必ず還元されます。酸化だけ・還元だけが単独で起こることはありません。まとめて『酸化還元反応』と呼びます。

3. 酸化剤と還元剤

・酸化剤 … 相手を酸化する物質。自分は還元される(酸素をわたす・電子を受け取る)
・還元剤 … 相手を還元する物質。自分は酸化される(酸素を受け取る・電子をわたす)

さきほどの CuO + H₂ → Cu + H₂O では、酸化銅が酸化剤、水素が還元剤です。

同じ物質でも、相手によって酸化剤になったり還元剤になったりすることがあります(過酸化水素がその例です)。

危険物では、第1類(酸化性固体)と第6類(酸化性液体)が『ほかの物を酸化する=強い酸化剤』の仲間です。第4類のような燃えやすい物(酸化される側)と混ざると、激しく燃えるおそれがあります。

4. 燃焼も、さびも、酸化反応

燃焼は、熱と光を出しながら激しく進む酸化反応です。
炭素が燃えると、炭素は酸素と結びついて二酸化炭素になります。

C + O₂ → CO₂

いっぽう、鉄がさびるのも、鉄が酸素と結びつく酸化反応です。ただし、さびはゆっくり進み、光を出さないので『燃焼』とはいいません。

使い捨てカイロは、鉄の粉がさびるときに出る熱を利用した道具です。ゆっくりした酸化でも熱は出ている、ということがわかります。この熱がこもると自然発火につながることがあります(第30章)。

POINT

5. ここだけは覚える

・酸化=酸素と結びつく/水素を失う/電子を失う
・還元=酸素を失う/水素と結びつく/電子を受け取る
・酸化と還元は同時に起こる
・酸化剤は相手を酸化し自分は還元される。還元剤はその逆
・燃焼は熱と光を伴う激しい酸化反応。さびはゆっくりした酸化
・第1類・第6類は酸化剤の仲間(酸化性)

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確認問題で定着させると、グッと身につきます。

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