第3章 酸化剤と還元剤
酸化剤と還元剤
酸化剤は相手を酸化させるので、自分は還元します。つまり、電子を受け取って-の方向にいきます。Oを出すのは文字通りの酸化です。電子とH+を受け取ってH2Oを作ります。還元剤は相手を還元させるので、自分は酸化します。つまり、電子を放出して+の方向にいきます。電子と共にH+を出すのは典型的な還元です。
第3章 酸化剤と還元剤
酸化剤と還元剤
解説はありません
第3章 酸化剤と還元剤
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解説はありません
第3章 酸化剤と還元剤
酸化剤の例・硫酸と硝酸・オゾンと酸素
硫酸と硝酸は、自分の酸素を減らして相手に酸素を与えるので文字通りの酸化剤です。硫酸はSO2に、硝酸はNOかNO2になります。これは、銅や銀を溶かすときの反応ですね!(P19参照)つまり、これは酸化反応なのです。あ、この場合、硫酸は熱濃硫酸ですよ。常温での酸化力は弱いです。 「ドカベン」大好きでした!勉強1時間やったらドカベンを50ページ読む、と自分で決め、モチベーションを保ちましたっけ。 ところで、山田太郎はO(重荷)をいくつもかかえていますね。両親を事故で亡くした重荷、幼い妹の面倒をみる重荷、天才キャッチャーとしてチームを甲子園に導く重荷、高校の期待。山田太郎は弱音を吐きませんが、本当は重荷を減らしたかったかもしれません。 里中くんが持っているのは、実はO(お金)だったりして。お金持ち学校という設定なので、お金持ちのおぼっちゃんかもしれません。山田太郎はたぶんスポーツ推薦です。 O3とO2は、酸素しか持ってないので、酸化以外の何をしろってんですかね!というのを、歌舞伎界に生まれた御曹司は歌舞伎役者になるしかない、というので表現しました。「国宝」観ましたよー!タイムリー。横浜流星くんと吉沢亮くんが2人並んでうつくしー!アレ、ボーイズラブの話でしたよね?ちがったっけ?
第3章 酸化剤と還元剤
酸化剤の例・過マンガン酸カリウムとニクロム酸カリウム
マンガンとクロムは、実に多彩な酸化数を持つ金属で、これ以外にも酸化数を持ちますが、代表的なものはイラストに描いたとおりです。 過マンガン酸カリウムと二クロム酸カリウムは、よく出てくる代表的な酸化剤です。 「帝一の國」という漫画の中でも秀才そうなキャラを選んで描きました。新感覚のおもしろい漫画です!政財界の子息たちが集まる学校で、生徒会長の座をめぐってかけひきをしたり派閥を作ったり、大まじめなんだけど笑えるんです。画風が昭和なのも笑える。でも自虐的な気持ちになるのはなぜだろう。
第3章 酸化剤と還元剤
どっちにもなれる・二酸化硫黄・過酸化水素
SO2は酸素を増やす事もできれば、減らす事もできます。ちょっと古いですが、朝ドラ「半分、青い。」の、ボクテをモデルにしました。バイセクシャルということで。ドラマ中で秋風先生が描く漫画は、くらもちふさこ先生が実際に描かれたものですが、私は「いつもポケットにショパン」が大好きだったのです!男子がピアノを弾くってカッコいいー!と思いました。きしんちゃんて、絶対キーシンがモデルですよね。ペン吉にも習わせてみましたが、全然ダメでした・・・。 H2O2は、Oを1コとれば水だし、Hを取り出せばO2だし。いろいろ役に立つのですが、過酸化水素なんて、酸素が多過ぎ!と言われてるみたいだし、活性化酸素の一種と言われ、アンチエイジングの敵とされ、なにかと厄介者あつかいです。いじけてるんじゃないかなあと、「ちびまる子ちゃん」の、いつもいじけてる永沢君をモデルにしました。
第3章 酸化剤と還元剤
還元剤の例・硫化水素・シュウ酸・塩酸
酸素を与えるのが典型的な酸化なら、Hを与えるのは典型的な還元です。自分は酸化するから+の方向に向き、電子を放出します。H2SはSに、(COOH)2はCO2になりそうです。HClは強酸だから電離しているのでちょっと違いますが、入れときました。 Hを断つ、つまり女性を断つ、という事で出家をイメージしました。「一休さん」のとんちのお話は有名ですね!アニメもちびっ子に人気でした。 KIは、KもIも電離していますが、I−は価電子が1コだけだからI2にもなりやすいです。 愛(I)がたくさんある方がいいという事で、「ヘタリア」のフランス君をモデルにしました。女性をいつもくどいているのがフランス君です。
第3章 酸化剤と還元剤
還元剤の例・硫化鉄と硫化スズ
Fe2+よりもFe3+の方が安定だと、前にも書きましたね。FeSO4は、Fe2+からFe3+になりやすい還元剤です。水に溶けやすいので扱いやすいです。塩化鉄にしてしまうと塩酸になったり塩素が出てきたり、なにかと不都合なので、使いません。 Sn2+はもともと4価で、Sn4+の方が安定です。硫酸スズは水に溶けにくいし、塩素はSnCl4の錯体を作って、安定して水に溶けるので、塩化スズを使います。 松岡修造は元テニスプレーヤーで、当時の日本人としてはすごい、ウィンブルドンで8位にまでなった人です。いつも元気で、引退後もスポーツ番組のキャスターとして活躍しています。元気な人を見ると、元気が出てきますネ!松岡修造日めくりカレンダーなんてのもありました。毎日松岡修造のはげます言葉が見られて、受験生に好評でした。
第3章 酸化剤と還元剤
還元剤か酸化剤か
酸素を与えるのが典型的な酸化剤、水素を与えるのが典型的な還元剤ですが、相手を酸化させるから自分は還元する、つまり電子をもらって-の方向に行くのも酸化剤です。相手を還元させて自分は酸化する、つまり電子を放出して+の方向に行くのも還元剤です。特にハロゲンや水素のような、価電子が1コだけのものは、電子を1コ出し入れすればイオンになったり分子になったり、酸化還元がしやすいので、酸化剤・還元剤にもなりやすいのです。
第3章 酸化剤と還元剤
さらし粉
さらし粉は、昔から殺菌に使われる酸化剤です!「日にさらす」ように殺菌する、が語源です。次亜塩素酸イオンClO−を持っていて、これが酸化させやすいのです。細菌やウイルスの細胞膜などを酸化させるという事は、つまり殺菌を意味します。 カルシウムの「カル」から、カルキとも呼ばれます。水がカルキくさい!とか言います。プールのにおいです。 水和物になっている事が多いです。Ca(OH)2とCl2を足したらこうなります。
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酸化剤の半反応式
このページの酸化剤の半反応式は、典型的な、Oを減らしてH+と電子を受け取り、水をつくる形です。希硝酸・濃硝酸・熱濃硫酸は、銅や銀を溶かす酸化反応です。 特殊なのは過マンガン酸カリウムですが、中性のときは中間のMnO2で止まります。このときは、H+じゃなくてH2Oを受け取ります。酸化数7からMn2+までは還元せず、中間のMnO2(酸化数4)で止まります。MnO2も、まだ還元できるので、酸化剤です。
第3章 酸化剤と還元剤
酸化剤の半反応式
ハロゲンは、マイナスイオンになりやすい性質なので、酸化されやすいものと混ぜると酸化剤の働きをします。自分は還元します。SO2とH2O2は、還元剤にもなりますが、酸化されやすいものと混ぜると酸化剤になります。酸化剤として使うときは、Oを減らしてH+と電子を受け取ります。ただし、SO2は酸化剤としての力は弱いので、相手がかなり強い還元剤でないと酸化剤になりません。さらし粉は次亜塩素酸イオンClO−がOを減らし、H+と電子を受け取ります。
第3章 酸化剤と還元剤
還元剤の半反応式
還元剤の半反応式は、典型的なものはH+と電子を放出します。塩酸は、強い酸化剤と反応するときは、Cl−がCl2となって還元剤となります。KIも、強い酸化剤と反応するときは、I−がI2となって還元剤となります。 Fe2+はFe3+の方が安定なので、還元剤になります。Sn2+はSn4+の方が安定なので、還元剤になります。SO2とH2O2は酸化剤にもなりますが、還元されやすいものと混ぜると還元剤となります。自分は酸化します。ただし、H2O2は還元剤としての力は弱いので、相手がかなり強い酸化剤でないと還元剤になりません。 還元剤として使うときは、SO2はH2OからOを受け取ります。H2OがH+と電子を放出します。H2O2はH+と電子を放出します。水素は還元されやすいものと混ぜると還元剤となってH+と電子を放出します。ただし、熱や触媒が必要です。
第3章 酸化剤と還元剤
過酸化水素と二酸化硫黄を混ぜると?
H2O2は、かなり強い酸化剤に対しては還元剤になりますが、酸化力の方が強いです。オキシドールはH2O2の水溶液で、傷口にぬるとO2がシュワシュワ出てきて、殺菌してくれます。SO2は、かなり強い還元剤に対しては酸化剤になりますが、還元力の方が強いです。 つまり、H2O2の方が強い酸化剤なので! 2つを混ぜると! H2O2の方が酸化剤、SO2が還元剤になるのです。このとき、硫酸(H2SO4)ができます。
第3章 酸化剤と還元剤
元素の酸化数の求め方
化合物中の、元素の酸化数がよくわからないときは・・・ 化学式は、電荷を持っていなければ0だから、それ以外の元素は、特殊な場合でなければ、基本Oは-2、Hは+1、Kはイオンになると1価なので+1のようにあてはめ、知りたい元素の酸化数をXとして、計算すれば出ます。 全体が電荷を持っていれば、合計がその電荷(+1、+2、-1、-2など)になればよいのです。
第3章 酸化剤と還元剤
脱水につかえる組みあわせ
濃硫酸は、脱水反応でよく使われます。濃硫酸は水をほとんど含まないので、水を欲しがるのです。でも、酸化剤なので、還元剤の乾燥には使えません。 他にも、第2編で出てきますが、NaOHなどの潮解性があるものは水をすって溶けるので、乾燥に使います。 CaOは塩基性酸化物なので水と反応してCa(OH)2となります。これも乾燥に使います。ただし、塩基性のものは酸性のものには使えません。 CaCl2は潮解性があってしかも両性だけど、NH3は、Ca2+と配位結合をしてCaCl2・8NH3を作ってしまうのでダメです。 なぜCaOなら大丈夫かというと、CaはOに囲まれてNH3を寄せつけにくいのに対し、CaCl2はCa2+がむき出しなので、NH3を配位結合させやすいのです。