エチルメチルケトンの酸化数

質問

有機化学初学者です。以下の問題で酸化数の考え方が分かりません。
分かる方がいらっしゃったらお願いします

問題
「1-ブチン（CH3CH2C≡CH）の酸性水溶液中に水銀（III）イオンを触媒として加えると、アルキンへの水の付加反応が起こり、エノールが生成して、これが異性化して最終的にケトンは得られる。
ここで、アルキンからケトンが生成する反応は酸化反応、還元反応、もしくはどちらでもないか説明しなさい。」

解答「酸化数は-1のままだから、酸化、還元どちらでもない」

そして、私の酸化数の考えは次のようにしました。

まず、1-ブチン（CH3CH2C≡CH）から、エチルメチルケトン（CH3CH2C＝OCH3）が得られる。
Cは共有結合しているHから電子対を取り、酸素から取られたと考え、
Hの酸化数を+1、Oの二重結合の酸化数を-2とする。

1-ブチンのCの酸化数は１番目から（右から）-1、0、-2、-3、
エチルメチルケトンのCの酸化数は１番目から（右から）-3、+2、-2、-3と考えました。

どのように考えたら、解答のように酸化数が-1となるのでしょうか。
お願いします。

回答No.2

ORUKA1951 · ベストアンサー

CH₃CH₂C≡CH + H₂O → CH₃CH₂C＝OCH₃
　全体として水が付加した訳だから酸化還元反応じゃない。

　酸素:電気陰性度は炭素より小さい
　水素:電気陰性度は炭素より大きい
よって、
　CH₃CH₂C≡CH + H₂O → CH₃CH₂C＝OCH₃
　-3 -2 0 -1　　　　　 -3 -2 +2　-1
同様に水素は
　+3 +2　　+1　　　　　+3 +2　　 +3
酸素は
+)　　　　　　　　　　　　　　　　-4
--------------------------------------
　　　　0　　　　　　　　　　0
と考えてもそうなる。
＞1-ブチンのCの酸化数は
＞エチルメチルケトンのCの酸化数は
　というのはおかしい。物質の酸化数は、全体の電荷で決まる。そうしないと酸化数の計算の前提『電荷を持たない化合物については、それを構成する各原子の酸化数の総和は 0 になる。( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E5%8C%96%E9%82%84%E5%85%83%E5%8F%8D%E5%BF%9C )』が崩れる。

お礼

ありがとうございます！

リンクのwikiにて
＞なお、量子化学的解釈は酸化数を参照のこと。

を読んで大変勉強になりました！

回答No.3

NiPdPt

#1ですけど、#2の「全体として水が付加した訳だから酸化還元反応じゃない。」という考え方には注意が必要です。
つまり、付加したものが水であるからそういうことが言える訳で、それ以外のものの場合には「酸化還元反応ではない」とは言えません。
たとえば、水素が付加したのであれば還元ということになりますし、ハロゲンが付加したのであれば酸化ということになります。
つまり、付加した物質を構成している原子の酸化数が変化するような場合には、酸化還元反応になるってことです。

お礼

ありがとうございます！

「付加した物質を構成している原子の酸化数が変化するような場合には、酸化還元反応になる」

大変わかり易く、勉強になりました！

回答No.1

NiPdPt

そもそも、「酸化数は-1のままだから、」では何の酸化数のことかわかりません。
なので、説明として意味をなしていません。つまり、「酸化数は-1のままだから、酸化、還元どちらでもない」というのは正解とは言えません。その問題や解答の出典がどこか知りませんけど、たとえば、大学入試問題集などの解答例の誤りは多いです。

あなたの酸化数に関する理解は正しいです。反応の前後で基質の酸化数が、全体としては変化していないので酸化還元反応ではないと考えるのが正しいです。