硫酸の反応。水素？硫化水素？

質問

今年で高校３年になる者です。化学が苦手でどうしようもありません。
よろしくお願いします。

マグネシウムと硫酸の反応
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
銅と硫酸の反応
Cu + 2H2SO4 → CUSO4 + 2H2O + SO2

まずはマグネシウムの反応で
Mg → Mg (陽2価)
H2SO4 → [ 2H(陽1価) と SO4(陰2価) に分かれる ]
SO4 と Mg をくっつけて MgSO4 ができる。

1. ここで 2H(陽1価)が余るわけなのですが，これはH2となれるのでしょうか。そもそもこれはどうやって結合してるのでしょうか。。

2. なぜ Mg と Cu でこのような反応の違いが出るのでしょうか。
イオン化傾向で分けるというのは言葉では知っているのですが，なぜそうなるかを教えて頂けると助かります。

また、関連した知識などがありましたらどんどん教えて頂けると助かります！分からない用語があったら当方で極力調べます。

回答No.2

noname#160321

＃１のお答えで正解です。
>なぜマグネシウムと銅で反応が違うか…つまり, 「標準還元電位が違う」とかいうとなんとなくいいような…
これがしっかり正解。
Ｃu^2+ ＋ ２ｅ- ⇔ Ｃu …(1)　
２Ｈ+ ＋ ２ｅ- ⇔ Ｈ2　…(2)　
Ｍg^2+ ＋ ２ｅ- ⇔ Ｍｇ … (3)　
(1)の還元電位が(2)よりプラス側で、(3)のそれが(2)よりマイナス側のである。そのため銅は水素よりイオンになりにくく、マグネシウムは水素よりイオンになりやすい。
(2)は酸から水素が発生する過程なので酸を加えたときマグネシウムは水素を出すが、銅は出せない。
熱濃硫酸(希硝酸、濃硝酸)などの酸素酸(オキソ酸)が分解する時の酸化力で酸化してイオン化する別の方法でイオン化する。事になります。
なお、この説明は大学専門課程から大学院博士前期課程までのものなので、理解できずとも心配はありません。
高校のうちはイオン化傾向の方で覚えておいて下さい。水素を挟んでＭgとＣuが違う側にあることに注目してくれればいいです。
なお＃１のお答え中、
>Mg → Mg^2+ では, 左右で電荷があってません.
と書いてあるのは、
>Mg → Mg (陽2価)
の後ろの部分を見落とされた様ですから、気にしないで良いです。
これで１.も２.も説明したことになりますが、ご疑問の点があれば、追加して下さい。

回答No.1

Tacosan

Mg → Mg^2+ では, 左右で電荷があってません. きちんとあわせてください. で, そうすれば H^+ がどうなるかもわかる... というか, わかってほしい.
あと, 「銅と硫酸の反応」では不正解. ちゃんと「銅と熱濃硫酸の反応」と書くべきだ.
で, なぜマグネシウムと銅で反応が違うか, なんだけど... 実は説明は難しかったりします. つまり, 「標準還元電位が違う」とかいうとなんとなくいいような気がするんだけど, これは本質的に「イオン化傾向が違う」というのと同じなんだよね.