第２節　酸化剤と還元剤

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第2節　酸化剤と還元剤

Ａ　酸化剤・還元剤

►酸化剤と還元剤

　酸化作用を有する物質を酸化剤という。一般に相手の物質に酸素を与えるもの，相手の物質から水素を奪うもの，相手の物質から電子を奪うものである。また，還元を起こさせることのできる物質を還元剤という。即ち，相手の物質から酸素を奪うもの，相手の物質に水素を与えるもの，相手の物質に電子を与えるものである。次表に普通用いられる酸化剤と還元剤を分類して示す。

　中間的な酸化数をもつ物質は，場合により酸化剤にも還元剤にもなる。例えば，SO₂のSの酸化数は＋4だが，Sにはその他に－2，0，＋6等の酸化数を示す物質がある。酸化剤と反応するときは，SO₂は還元剤として働き酸化数は＋6になる。還元剤と反応するときは，SO₂は酸化剤として働き酸化数は0になる(即ち単体が析出する)。H₂O₂のOの酸化数は－1であり，Oには－2と0の酸化数もあるので，SO₂と同様にH₂O₂も酸化剤と還元剤の両方の働きをする。

酸化剤・還元剤
分　　　類		19世紀半ば頃までに知られていたもの	比較的新しいもの
酸化剤	単　　　　体	O₂，O₃，Cl₂，Br₂，I₂，S等	F₂やフッ素化試薬
	酸　化　物	MnO₂，PbO₂，CuO，Ag₂O等
	オキソ酸の塩	硝石，塩素酸塩，次亜塩素酸塩，ヨウ素酸塩，
		臭素酸塩，クロム酸塩，過マンガン酸塩，
		バナジン酸塩，ビスマス酸塩等
	過酸化物	H₂O₂，Na₂O₂，BaO₂，H₂SO₅等
	そ　の　他	王水，硝酸，熱濃硫酸，熱濃過塩素酸，
		ヘキサシアノ鉄(Ⅲ)酸塩(フェリシアン化物)，
		鉄(Ⅲ)塩，セリウム(Ⅳ)塩等
還元剤	単体	H₂，C，P，金属(Zn，Sn等)と酸，Na，Mg，	Al
		金属アマルガム等
	水素化合物	HI，H₂S，NH₃とその誘導体，PH₃，AsH₃，	金属水素化物とその誘導体
		炭化水素(鉱油)等
	酸化物	CO，SO₂，P₂O₃，H₃AsO₃，H₂PHO₃，HNO₂，
		H₂SO₃等
	その他	鉄(Ⅱ)塩，スズ(Ⅱ)塩，硫化物，	低酸化状態のTi， V，Cr化合物
		ヘキシアノ鉄(Ⅱ)酸塩(フェロシアン化物)，
		シュウ酸・グルコース等の有機物等

Ｂ　酸化還元反応のつくり方

►酸化還元反応式のつくり方
　酸化剤Oxは，電子を得て他の物質に変化するが，この反応が可逆である場合に，その逆反応では生成物が電子を失って元の酸化剤に戻るので，正反応による生成物は還元剤Reとして働く。即ち，
　　　Ox₁＋ne^- ―→ Re₁　…(1)
　また，還元剤についても同様に考えると，

　　　Re₂ ―→ Ox₂＋me^-……(2)
　この(1)，(2)でe^-の数が等しければ，m×(1)＋n×(2)より，

　　　mOx₁＋nRe₂ ―→ mRe₁＋nOx₂　　…(3)
　一般に，酸化還元の反応式はこのような形になっている。(1)や(2)のような式で関係づけられる一対の物質((1)ではOx₁とRe₁，(2)ではRe₂とOx₂)を，酸化還元対またはredox対という。そして， (1)や(2)の半反応式から電子e^-を消去してそれらを組み合わせると，酸化還元反応を示すイオン反応式が得られる。

　例えば，塩素(酸化剤)とヨウ化カリウム(還元剤)の反応は，次式のように求められる。

Cl₂＋2e^- ―→ 2Cl^-･･･(4)

}

(4)＋(5)

Cl₂+2I^- ―→ 2Cl＋I₂

2I^- ―→ I₂＋2e^-　･･･(5)

Ox₁ Re₂　　Re₁ Ox₂

C　酸化剤と還元剤の量的関係

►酸化還元滴定
　既知濃度の酸化剤または還元剤の溶液を滴下し，試料中の還元剤または酸化剤の濃度を求める実験法を酸化還元滴定という。終点の判定には酸化剤や還元剤自身の変色や，酸化還元指示薬の変色が利用されるが，電流滴定や電位差滴定を適用するとより良い結果が得られる。