酸化数について

酸化数は「水素原子を＋I、酸素原子を－II」と考えて分子内の酸化数の合計が0になるようにして定めたものです。
では
（１）酸素原子も水素原子も入っていない分子　　や、
（２）酸化数を求めたい原子が二つ以上ある
場合などはどのようにして求めればよいのでしょうか。
もしくはそんな分子は存在しないのでしょうか。（＝分子には必ず水素原子もしくは酸素原子が入っている）もし存在しなのならどうして存在しないのか教えてください。

僕の考えでは、（存在するかわかりませんが）
（１）の場合はFCl など
（２）の場合はHFSなど

の場合酸化数は求められないと思うのですが。

No.5 ベストアンサー 回答者： 101325 回答日時： 2012/08/13 10:36

電気陰性度の大小と、共有電子対の数から、分子内の原子の酸化数を求めることができます。

分子内の原子は共有結合で結ばれています。共有結合で結ばれている原子と原子の間には、共有電子対があります。単結合、二重結合、三重結合ではそれぞれ、共有電子対が1対、2対、3対あります。この共有電子対を電気陰性度の大きい方の原子に無理やり押し付けると、分子の中に仮想的な単原子イオンを考えることができます。この仮想的な単原子イオンの価数が、酸化数に相当します。

(例1) F-Cl
Fは自身より電気陰性度の小さいClと単結合しているので-1.
Clは自身より電気陰性度の大きいFと単結合しているので+1.

(例2) H－S－F
Hは+1.
Fは自身より電気陰性度の小さいSと単結合しているので-1.
Sは自身より電気陰性度の大きいFと単結合し、自身より電気陰性度の小さいHと単結合しているので+1-1=0.

(例3) H－C≡N
Hは+1.
Nは自身より電気陰性度の小さいCと三重結合しているので-3.
Cは自身より電気陰性度の大きいNと三重結合し、自身より電気陰性度の小さいHと単結合しているので+3-1=+2.

(例4) H－O－O－H
Hは+1.
Oは自身より電気陰性度の小さいHと単結合し、自身と同じ元素と単結合しているので-1+0=-1.

もちろん、HCl, SO2, H3PO4 のように
　・酸素原子か水素原子が入っていて
　・酸化数を求めたい原子が一つしかない
場合などは、こんな面倒なことをする必要はありません。普通のやり方で酸化数を求めればいいです。

この回答へのお礼

つまり共有結合であっても仮想的にイオン結合にして考えればいいのですね！
これだったらどんな分子でも酸化数が求められます！
とても分かりやすかったです。回答ありがとうございました。

お礼日時：2012/08/13 17:30

No.4 回答者： aries_1 回答日時： 2012/08/13 09:30

#2、3です。

すみませんが、書き直します。

(1)(2)共に、酸素や水素の酸化数にはこだわらず、各原子が電子を授受できる個数で考えると上手く行きます。

水が代表的な物質なので有名なだけであり、実際、酸素の酸化数が-2とは限りません。(過酸化水素水H2O2の酸素の酸化数は-1)です。

ただ、酸素は電子を自分では出しにくく、最外殻電子2個ある空席に電子をいれようとするので酸化数は-2になりやすいです。

酸化数がいくらになるかは、各元素の性質(金属元素は電子を出しやすく、受け取りにくい等)によるものですので、それを整理していけば分かるようになるはずです。

後、(2)の例で書かれていたHFSは存在しないように思います。
(2)の例としてはKMnO4が挙げられます。(酸化数はKが+1、Mnが+7、Oが-2です)

この回答へのお礼

分かりやすく書き直してくださり、ありがとうございます。
つまり、なりやすいイオンの価数ということですね。水素と酸素は単にそのイオンになりやすいからということだったのですか！
勉強になりました。ありがとうございました。

お礼日時：2012/08/13 17:25

No.3 回答者： aries_1 回答日時： 2012/08/13 09:15

#2です。

すみませんm(__)m訂正があります。

誤)イオンの価数

正)価電子数

No.2 回答者： aries_1 回答日時： 2012/08/13 09:12

(1)(2)共に、酸素の酸化数等にこだわらず、イオンの価数(族番号の1の位)で考えればいいです。

水が代表的な物質なので、たまたま酸素と水素の酸化数が有名なだけです。

実際、酸素の酸化数が-2とは限りません(過酸化水素水H2O2の酸素の酸化数は-1です)

あと、(2)の例ですが、HFSという物質は存在しないように思います(本当にあったらすみませんm(__)m)
(2)の例としてはKMnO4が挙げられます。(酸化数はKが+1、Mnが+7、Oが-2です)

No.1 回答者： gohtraw 回答日時： 2012/08/12 21:08

主要な原子の酸化数は覚えておく方がいいかもしれません。

もうひとつの方法は、電気陰性度の大小で判断する方法です。例えばＦＣｌであれば、フッ素の方が電気陰性度が大きいので、Ｆがー１、Ｃｌが＋１になります。フッ素原子が塩素原子から電子を奪った形になります。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E5%8C%96% …

この回答へのお礼

なるほど、電気陰性度によって無理やりイオン結合状態にするわけですね。
回答ありがとうございました。

お礼日時：2012/08/13 17:20