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23_80 化学基礎:物質の変化 / 化学基礎:酸化還元反応

化学基礎 酸化・還元とは 酸化と還元の定義

著者名: 藤山不二雄
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ここでは酸化還元についてみていきましょう。
ひとことで酸化・還元と言っても、実は3タイプの定義があります。

酸素を用いた定義

酸化

酸化とは物質が酸素と化合することを言います。例えば銅を燃焼させた場合

Cu+O2→2CuO

という変化を起こし酸化銅(Ⅱ)という物質が生成されます。
これが酸素を用いて定義付けられる酸化です。

還元

また一方で、還元とは酸化されたものがもとに戻る反応のことを言います。
例えば酸化銅(Ⅱ)に水素をおくりながら加熱すると、次のような反応が起こります。

CuO+H2→Cu+H2O

酸化銅(Ⅱ)から酸素が離れたために銅ができたという反応です。
これが酸素を用いて定義付けられる還元です。

水素を用いた定義

硫化水素を十分に酸素が無い状態で燃焼させると次のような反応が起こります。(酸素がないので酸素を用いた定義付けとは少し異なります)

H2S+O2→S+H2O

この場合、硫化水素に酸素を加えたので硫化水素の酸化反応と言えます。しかし見方を変えると硫化水素が水素を失った反応とも言えます。
水素を用いた定義では、水素を失う反応を酸化水素を得る反応を還元と定義付けられています。

電子による定義

最後に電子による定義です。
銅を酸化させて酸化銅(Ⅱ)にした反応をみてみましょう。

Cu+O2→2CuO

電子のレベルで考えると、 Cuは酸化されてCu2+となりO2-とくっついてCuOになったと考えることができます。つまり

Cu→Cu2++2e- ※(eは電子を表す)

という反応をしていると捉えることができるのです。
このことから、電子を失う反応を酸化電子を得る反応を還元と定義することができます。

総括

以上のような酸化と還元の反応はまとめて 酸化還元反応と呼ばれています。
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『教科書 化学Ⅰ』三省堂
『教科書 化学Ⅰ』 東京書籍

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