酸化と還元：それらが何であるか、例と演習

THE 酸化 そしてその 割引 あるときに発生する反応です 電子移動 化学種間。 それらは反対の反応です：酸化では電子の損失があり、還元では電子の増加があります。

物質が別の物質に電子を提供すると酸化され、電子を受け取る物質は還元されるため、これらのプロセスは同時に発生します。

物質が酸化すると、他の種が還元されるため、還元剤の名前が付けられています。 同様に、ある物質は別の物質の酸化のために還元され、したがって酸化剤です。

酸化および還元反応は、関与する種の酸化数（nox）の変化によって示されます。

一般に、酸化と還元を示す反応は次のように表すことができます。

A + B⁺ →A⁺ + B

どこ、

A：酸化され、電子を失い、その価値を高め、還元剤となる物質。
B：還元を受け、電子を獲得し、酸化を減少させ、酸化剤である物質。

酸化と還元の例

レドックス化学反応式の例については、次の画像を参照してください。

金属亜鉛は 酸化 銅の還元を引き起こすので、それは還元剤です。 その酸化数（nox）は、2つの電子を失うため、0から+2に増加します。

銅イオン（Cu²⁺）還元されて銅が酸化するので、酸化剤です。 その酸化数（nox）は、2つの電子を獲得し、電気的に中性の金属銅になるため、+2から0に減少します。

日常生活における酸化還元反応の他の例は次のとおりです。

メタン燃焼
CH_4（g） + 2O_2（g） →CO_2（g） + 2H₂O_（v）

光合成
6CO_2（g） + 6H₂O_（v） →C₆H₁₂O_{6（こちら）} + 6O_2（g）

鉄の腐食
2Fe_（s） + 3 / 4O_2（g） +3時間₂O_（v） →2Fe（OH）_3（s） （錆びた鉄₂O₃.3H₂O）

詳細については 酸化数（nox）.

酸化および還元反応はどのように起こりますか？

銅と亜鉛が関与する酸化還元反応の方程式は、以下に示すように、半反応式で表すことができます。

• 酸化半反応：Zn⁰_（s） →2e^- + Zn²⁺_（ここ）
• 還元半反応：お尻²⁺_（ここ） + 2e^- →お尻⁰_（s）
• グローバル方程式：Zn⁰_（s） +お尻²⁺_（ここ） →Zn²⁺_（ここ） +お尻⁰_（s）

酸化還元反応におけるこの電子移動は、関与する種の還元電位に従って発生します。 還元電位が最も低い成分は電子を供与する傾向があり、電位が最も高い成分は電子を受け取ります。

たとえば、亜鉛の還元電位は-0.76Vですが、銅の還元電位は+0.34Vです。 したがって、亜鉛は還元電位が低いため、より優れた還元剤であり、還元を促進します 銅は還元電位が高いため、電子を獲得して亜鉛を酸化します。

についても読む レドックス反応.

酸化と還元に関する演習

次の質問を使用して、このテキストで学んだことについての知識をテストしてください。

質問1

酸化および還元反応に関しては、次のように述べるのが正しいです。

a）化学種のnoxの増加は、化学種が減少したことを示しています。
b）電子を失う物質は酸化を受け、酸化剤です。
c）レドックス反応では、電子が移動します。
d）電子を獲得する物質は還元され、還元剤です。
e）化学種のnoxの減少は、それが酸化を受けたことを示します。

答えを見る

正しい代替案：c）酸化還元反応では、電子移動が発生します。

酸化還元反応では、電子が移動します。

電子を獲得する物質は還元を受け、酸化剤です。 化学種のnoxの減少は、それが減少したことを示しています。

電子を失う物質は酸化を受け、還元剤です。 化学種のnoxの増加は、それが酸化を受けたことを示しています。

質問2

日常生活におけるレドックス反応の例

a）腐食
b）燃焼
c）光合成
d）中和

答えを見る

誤った代替案：d）中和。

中和反応は、酸と塩基の間で起こり、塩と水をもたらす反応です。 例えば：

NaOH+HCl→NaCl+H₂O

酸化還元反応の例は次のとおりです。

メタン燃焼

CH_4（g） + 2O_2（g） →CO_2（g） + 2H₂O_（v）

光合成

6CO_2（g） + 6H₂O_（v） →C₆H₁₂O_{6（こちら）} + 6O_2（g）

鉄の腐食

2Fe_（s） + 3 / 4O_2（g） +3時間₂O_（v） →2Fe（OH）_3（s）

質問3

次の酸化還元反応を観察し、どちらが酸化剤と還元剤であるかを示します。

私。 亜鉛⁰_（s） +お尻²⁺_（ここ） →Zn²⁺_（ここ） +お尻⁰_（s）
II。 お尻²⁺_（ここ） + H²_（g） →2H⁺_（ここ） +お尻_（s）
III。 亜鉛_（s） + 2H⁺_（ここ） →Zn²⁺_（ここ） + H_2（g）

答えを見る

返事：

レドックス反応では、酸化を受けるものが還元剤であり、還元を受けるものが酸化剤である。

私。 亜鉛⁰_（s） +お尻²⁺_（ここ） →Zn²⁺_（ここ） +お尻⁰_（s）

酸化剤：銅（Cu）
還元剤：亜鉛（Zn）

II。 お尻²⁺_（ここ） + H²_（g） →2H⁺_（ここ） +お尻_（s）

酸化剤：銅（Cu）
還元剤：水素（H）

III。 亜鉛_（s） + 2H⁺_（ここ） →Zn²⁺_（ここ） + H²_（g）

酸化剤：水素（H）
還元剤：亜鉛（Zn）

内容についてより多くの知識を得る：

• スタックとは何ですか？
• 電気化学
• 電解

書誌参照

FONSECA、M。 R。 M 化学、2。 1. ed。 サンパウロ：アッティカ、2013年。

サントス、W.L.P; MOL、G.S。 市民化学、3。 2. ed。 サンパウロ：Editora AJS、2013年。

USBERCO、J。 化学を接続します、2：化学。 - 2. ed。 サンパウロ：Saraiva、2014年。