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酸化と還元
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定義拡張というもので教育課程でよくあることです。 例えば「塩基」は 中学校では「ＯＨ-を持っている分子」 高校では「Ｈ+を受け取る事ができる物質」 です。 酸化も同様で中学範囲では「酸素を受け取る事」で理解できたのです。（詳しく説明すると話が高度になり中学の指導要綱を逸脱するため） しかし高校以降ではこれでは不都合ですのでやはり定義を拡張します。 まず酸化数というものを定義します。 酸化数は、原子（イオン）一つ一つが持っている量で、その値は状態によって変化します。で、酸化数は以下のルールで決定します。 Ａ 単原子分子中の原子の酸化数は０とする。 Ｂ 単原子イオン中の酸化数は、その価数とする。 Ｃ 化合物中のＨの酸化数を＋１、Ｏの酸化数を－２とする。（ただし、過酸化水素中のＯだけ、特例として－１とする） Ｄ 多原子イオンでは、各構成原子の酸化数の和が、イオン価に等しい。 Ｅ 分子全体では、酸化数の和は０になる さてこの酸化数を使うと中学での酸化還元が説明できます。 ２Ｃｕ＋Ｏ２→２ＣｕＯ 銅の酸化ですね。 ここで反応前後の酸化数を注目してみましょう。 反応前の銅の酸化数・・・０（ルールＡより） 反応後の銅の酸化数・・・＋２（ルールＣより） つまり酸化数が増えたことになります。「酸化」とは「酸化数が増加する事」と定義するわけです。還元はその逆です。 すなわち酸化と還元のもともと定義は 酸化・・・酸化数が増加すること 還元・・・酸化数が減少すること なのです。 しかし中学まででは酸化数は指導要領外ですので分かりやすい「酸素とくっつく」「酸素とはなれる」を使うようです。
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- Mell-Lily
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元々、「酸化」という言葉は、物質が酸素と結合することを意味し、「還元」という言葉は、酸化された物質を元に戻すことを意味していましたが、化学者が研究を進めるうちに、電子の授受という見方をすれば、酸化や還元といった化学反応を含む、数多くの化学反応の間に関連性を見出すことができることが分かってきたわけです。つまり、多くの現象を統一的に理解することができるということです。勿論、酸化や還元という言葉にの代わりに、新しい言葉を発明してもよいのですが、酸化や還元という言葉の定義を拡張すれば、それはそれで済むということですね。
- TarChang
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こんにちは。 詳しい説明も出てますが、水素や電子の授受反応でも 酸素は関係しています。 中学生レベルの話ですが下記を見てください。
- shota_TK
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最初は，「酸素と結合すると酸化，酸素がとれると還元」だったんですね． で，その現象を詳しく調べたら，「酸化数」の増減が酸化・還元の本質である，ということがわかったんです． そこで，「酸化数の増減」というルールを酸素が関与しない反応にも応用してみたら，非常に有意義だということがわかったんですね． なので，現在では酸素が関与しなくても，酸化・還元という用語を使うわけです． 世の中には，こういう例ってたくさんありますよね． たとえば，「かけ算」だって，考え出した人は「マイナスかけるマイナス」なんてイメージしなかったと思うんですよ．でも，使えると便利ですよね．
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