酸化還元反応の単元に疑問に感じたこと（難）

質問

１２Ｈ２Ｓ＋Ｏ２→２Ｓ＋２Ｈ２Ｏ
　この反応は、硫化水素に酸素を反応させたので酸化反応であるが、こ　のとき、硫化水素は水素原子を失っている。そこで、ある物質が水素　原子を失う変化を酸化、逆に、ある物質が水素原子と化合する変化を
　還元という。

２マグネシウムを空気中で点火すると、強い閃光を放って激しく燃焼し
、白色の酸化マグネシウムを生成する。
この反応は、マグネシウムは反応するときに電子を失って反応するの酸化し、酸素は電子を得て反応するので、還元である。
よって酸化還元反応である。

３赤熱した銅線を塩素Ｃl2ガス中に入れると、褐色をあげながら反応して、塩化銅（II）ＣuＣl2が生成する。
Ｃu＋Ｃl2→ＣuＣｌ2
{Ｃu→Ｃu^2++2e-
{Cl2+2e^-→2Ｃl^-

４ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２Ｏなど共有結合でできた分子が関係した反応では、どのように電子の授受が起こったのかはイオン結合した物質と比べ
はっきりしないので、酸化された物質や還元された物質を判断することはむずかしい。例Ｎ２＋３Ｈ２→２ＮＨ３
よって酸化数が便利である。

１物質が酸素と化合したとき、その物資は酸化されたといい、酸化物が酸素を失ったとき還元というと最初に書かれていました。
今回も、Ｏと結びついたものは酸化、Ｏを失ったものは還元で考えれば何が酸化して何が還元したか判断できると思うので、水素が～は酸化とか覚える必要あるんですか？また、覚える必要があるならなぜか教えて下さい。

２これも１と同様で、電子を失ったから～は覚える必要ありますか？？
また、覚える必要があるならなぜか教えて下さい。

３{Cl2+2e^-→2Ｃl^-この部分に疑問を感じます。
Ｃu＋Ｃl2→ＣuＣｌ2はイオン結合でＣuは電子を１個失って、Ｃlは２つなので２個電子を得て結合しているんですよね。
Cl2+2e^-→2Ｃl^-の部分はこの反応に関係ありますか？？

４酸化数がどういう点で便利なのかよくわかりません。
どういう点で便利なんですか？？

結構、突っ込み所が満載な質問だと思うので、１～４の回答と誤解している部分をなるべく初学者にもわかるように回答していただけると幸いです。

回答No.2

coirn

3の回答を忘れていました。すいません。前回の回答の3は4に対してのものです。

3. Cu + Cl2 → CuCl2
　 この反応は、CuCl2がイオン性化合物のため、イオン反応式で表すことができます。
　 Cuは電子を2個失い銅(II)イオンに、Clは合計2個電子を得て塩化物イオンになっています。
　 すなわち Cu → Cu2+ + 2e-、Cl2 + 2e- →2Cl- という2つのイオン反応式ができます。
　 これを辺々足して電子を消去すれば、Cu + Cl2 → CuCl2 という元の反応式となります。
　 なので、Cl2 + 2e- →2Cl- という反応は Cu + Cl2 → CuCl2 の反応に深く関係しているわけですね。

回答No.1

coirn

1. 酸素と化合したとき酸化、酸素を失ったとき還元と定義すると、
　 酸素を含む物質でしか酸化還元反応を定義できなくなります。
　 水素を失ったとき酸化、水素と化合したとき還元と定義すると、
　 酸素を含まなくても水素を含んでいれば酸化還元反応となり、
　 酸化還元反応の範囲を拡張できるためです。

2. 同様に、1の定義では酸素か水素を含む物質でしか酸化還元反応を定義できません。
　 ここで、電子を失うと酸化、電子を受け取ると還元と定義すると、
　 酸化還元反応の範囲をとても多くの化学反応に拡張できます。

なぜこんな定義の拡張をするかというと、酸化還元反応の定義が広がれば、
化学反応を体系的に分類・理解でき、とても有用なためです。

3. 酸化数は、電子の授受という分かりにくいことを、分かりやすくするために導入されたものです。
　 例えば Cu + Cl2 → CuCl2
　 この反応式では、どこで電子の授受が起こっているか分かりにくく、
　 どちらがどのくらい酸化され、どちらがどのくらい還元されたのか分かりません。
　 ここで酸化数の考え方を導入します。
　 CuCl2はイオン性化合物なので、Cuと2Clはそれぞれイオン（に近い状態）となっています。すなわちCu2+と2Cl-です。
　 そのためCuCl2中のCuの酸化数は+2、Clの酸化数は-1となります。
　 単体の酸化数は0なので、Cuの酸化数は0→+2に変化したため酸化された、
　 Clの酸化数は0→-1に変化したため還元された、と考えることができます。

このように酸化数を考えれば、酸化還元反応を分かりやすく説明・理解できるのです。

補足

＞ 酸化数は、電子の授受という分かりにくいことを、分かりやすくするために導入されたものです。
例えば Cu + Cl2 → CuCl2
この反応式では、どこで電子の授受が起こっているか分かりにく、
どちらがどのくらい酸化され、どちらがどのくらい還元されたのか分かりません。

例えば、電子の授受がでこで行われているか理解しやすいものについての具体例を教えて下さい。