酸化剤 還元剤の強さ

高校生です。過マンガン酸カリウムと過酸化水素の反応では、過酸化水素の方が弱い酸化剤であるので還元剤になると習ったのですが、酸化剤・還元剤の強弱はどのように決まっているのですか？また、大学入試レベルの問題で、酸化剤が還元剤として働くものは他にありますか？

No.4 ベストアンサー 回答者： nious 回答日時： 2008/08/07 21:44

#2ですが、全て左の物質を酸化剤として強い順に並べてあります。

逆に最後の方から順にみると、右の物質は還元剤として強い事にもなります。
例えば、F2 + 2e^- ⇔ 2F^-を、(F2/F^-)のように表します。

(F2/F^-)＞(O3/O2+H2O)＞(H2O2/H2O)＞(MnO4^-/Mn^2+)＞(Cl2/Cl^-)＞(Cr2O7^2-/Cr^3+)＞(O2/H2O)＞(Br2/Br^-)＞
(NO3^-/NO)＞(NO3^-/NO2)＞(Ag^+/Ag)＞(Fe^3+/Fe^2+)＞(O2/H2O2)＞(MnO4^-/MnO2)＞
(I2/I^-)＞(SO2/S)＞(Cu^2+/Cu)＞(S/H2S)＞(S4O6^2-/S2O3^2-)＞
(H^+/H2)＞
(Pb^2+/Pb)＞(Sn^2+/Sn)＞(Ni^2+/Ni)＞(Cd^2+/Cd)＞(Fe^2+/Fe)＞
(CO2/H2C2O4)＞(Cr^3+/Cr)＞(Zn^2+/Zn)＞(H2O/H2)＞(Mn^2+/Mn)＞(Al^3+/Al)＞(Mg^2+/Mg)＞
(Na^+/Na)＞(Ca^2+/Ca)＞(Sr^2+/Sr)＞(Ba^2+/Ba)＞(K^+/K)＞(Li^+/Li)

この回答へのお礼

詳しい回答を本当にありがとうございます！！わかりました！

お礼日時：2008/08/07 23:11

No.3 回答者： htms42 回答日時： 2008/08/07 20:09

Ｈ２Ｏ２とＳＯ２が出ていますね。

Ｈ２Ｏ２はＯの酸化数が変わります。
Ｏの酸化数は－２、－１、０の３通りです。
－２　→　－１　→　０　の方向に変化すれば酸化されています。
－２　←　－１　←　０　の方向に変化すれば還元されています。
この中でどちら向きの方向にも動くことの出来るものは－１です。
－１の酸化数に対応する物質がＨ２Ｏ２です。過酸化水素でなくても過酸化物であれば同じです。どちらに動くかは相手次第です。

Ｓの酸化数は－２，０、＋４、＋６の４つです。
－２　→　０　→　＋４　→　＋６　の方向に変化すれば酸化されています。
－２　←　０　←　＋４　←　＋６　の方向に動けば還元されています。
酸化数が０と＋４の状態はどちら向きにでも動くことが出来ます。
ＳＯ２、またはＨ２ＳＯ４は＋４に対応します。
酸化数０の硫黄は単体です。固体ですので反応条件が限定されるでしょうが可能性としては酸化剤、還元剤のどちらもありです。
Ｓ＋Ｏ２→ＳＯ２（Ｓは還元剤）
Ｓ＋Ｃｕ→ＣｕＳ（Ｓは酸化剤）

３つ以上酸化数を持つ元素であればいつでも可能性があります。
塩素も酸化数の種類が多いです。調べてみてください。

ある反応の中で酸化剤として働いたか還元剤として働いたかを考えるという場合であれば広く考える必要があります。積極的に他の物質を酸化、または還元する物質ということであれば少し考える範囲がせまくなります。

Ｈ２Ｏ２とＳＯ２だけという風に暗記で対応しようとすると混乱する時があると思います。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。わかりました！ある反応式の中で酸化数が増加した物質は酸化、減少した物質は還元されるということですね。

お礼日時：2008/08/07 23:27

No.2 回答者： nious 回答日時： 2008/08/07 10:05

実際酸性下に於いては、KMnO4の方がH2O2より酸化力が強い訳ではなく、

「KMnO4は酸化され得ないが、H2O2は酸化され得る(還元剤としての性質も持つ)」
という事です。

高校で両者の性質を持つ物質としては他にSO2を知っていればいいでしょう。
SO2 + 2H2O → SO4^2- + 4H^+ + 2e^-
SO2 + 4H^+ + 4e^- → S + 2H2O

酸化剤(還元剤)としての強さは、基本的には暗記する事になると思います。

この回答へのお礼

ありがとうございます。酸化剤・還元剤の強さの順番がよくわからないのですが、教えていただけると嬉しいです。過マンガン酸カリウムが一番強い酸化剤なんですか？

お礼日時：2008/08/07 20:59

No.1 回答者： doc_sunday 回答日時： 2008/08/07 08:06

>酸化剤が還元剤として働くものは他にありますか…

大学教養課程までの範囲では他に存在しないと思います。

>酸化剤・還元剤の強弱はどのように決まっているのですか…
これは一電子授受のエネルギー的基準を表す「(酸化)還元電位」で定まります。酸化の方にかっこを付けたのは、基本は還元過程で示すという合意があるからです。
なお、この電位は水素イオン濃度や各々の分子(イオン)の濃度の函数で、ネルンストの式で決まります。↓
http://en.wikipedia.org/wiki/Reduction_potential

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。酸化剤・還元剤の強弱は難しい式で決まるんですね。ともかく今は反応式を暗記しようと思います。

お礼日時：2008/08/07 20:44