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過酸化水素H2O2(酸性)の半反応式
H2O2+2H++2e-→2H2O
で酸化数の変化に相当する分だけe-を加えるって書いてあるんですけどどういうことですか?
あと、(酸性)って何なんですか?
高1の化学基礎です。

A 回答 (2件)

反応前のH2O2の酸素の酸化数は-1ですが,


反応後のH2Oの酸素の酸化数は-2になっていますよね。
酸素2つを-1から-2にするために電子を2つ足しています。

(酸性)はよくわからないです。
過酸化水素は酸性ですからねぇ…。
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(酸性)は、硫酸などを加えて酸性にした溶液中での半反応式という意味でしょう。


塩基性条件下では左辺にH^+が来るのは不自然ですね。
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過酸化水素水の半反応式は 2個あります。
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私は最初どちらでも良いと思い、どちらも試してみたのですが、下の方の半反応式を用いると答えが違いました。

Aベストアンサー

酸化剤として働く場合の条件が異なります
H2O2 + 2H+ + 2e- → 2H2O
は、式中に H+ とあるように酸性環境下での反応です

一方
H2O2 + 2e- → 2OH-
は、生成物にOH-とあり中性、もしくは塩基性環境下での働きとなります。

水溶液の環境を考えて用いる式を選ばないといけないです。

Q過酸化水素

酸化剤の働きをする場合の過酸化水素は
なぜ、Hの酸化数を考えないでOに着目するのですか?
(なぜ、Hが還元する式にならないのか)
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

過酸化水素 H2O2 の中で、Hの酸化数は+1, Oの酸化数は-1 です。

 ※「Hの酸化数は+2, Oの酸化数は-2」でないのはなぜか、と聞かれるかもしれませんが、H原子は電子が1個しかないので+2になりません。

Hの酸化数は、物質により、+1(ほとんどの水素化合物), 0(水素の単体), -1(水素化物) のどれかです。過酸化水素のHが還元されるとすると、酸化数は0か-1になるはずです。

しかし、No.1様のご回答の通り、過酸化水素が酸化剤として働くときに、水素の単体や、水素化物が生じるような反応は起こりません。たとえば、

 H2O2 + SO2 → H2SO4 [ア]

酸化数は、Hが+1→+1, Oが -1→-2, Sが+4→+6 なので、Oが還元され、Sが酸化される反応です。Hの酸化数は変化していません。

※なお、強い還元剤が作用すれば、水素の単体が発生することもありえます。それは、過酸化水素のOが還元されたあとで、残ったHがさらに還元されるということです。過酸化水素の酸化剤としての性質とは関係がありません。

疑問の点があれば、補足してください。

過酸化水素 H2O2 の中で、Hの酸化数は+1, Oの酸化数は-1 です。

 ※「Hの酸化数は+2, Oの酸化数は-2」でないのはなぜか、と聞かれるかもしれませんが、H原子は電子が1個しかないので+2になりません。

Hの酸化数は、物質により、+1(ほとんどの水素化合物), 0(水素の単体), -1(水素化物) のどれかです。過酸化水素のHが還元されるとすると、酸化数は0か-1になるはずです。

しかし、No.1様のご回答の通り、過酸化水素が酸化剤として働くときに、水素の単体や、水素化物が生じるような反応は起...続きを読む

Q過酸化水素の半反応式で

酸化還元反応における過酸化水素の反応式において、水素は酸化されるのか、還元されるのかの判断に困っています。
お詳しい方のお知恵を拝借できれば幸いです。

単なる水素分子が電子を放出するときは
H2 → 2H+ + 2e-
となり、電子を放出しているわけですから水素原子は酸化されていることはわかります。

これが過酸化水素になると、
H2O2 → O2 + 2H+ + 2e-
という反応式になるので、水素原子は上と同様に酸化されているように思えるのですが、もともと化合していた酸素と乖離することにもなるので、還元されたようにも思えます。
この過酸化水素の場合、水素原子は酸化されたことになるのでしょうか、還元されたことになるのでしょうか?

反応物として己自身しか反応に寄与していないので、酸化「される」、還元「される」という表現が適切かどうかわかりませんが・・・。

Aベストアンサー

問題点がはっきりわからないので、的外れな回答になるかもしれませんが、H2O2において原子の酸化数を割り振る場合にはHに+1を、Oに-1を割り振ることになります。そのOの酸化数が-2になるのなら、還元されたことになりますし、0になるのなら酸化されたことになります。ただし、そのときにHの酸化数が変化しないことが前提です。要するに、H2O2の酸化・還元に関してはOの酸化数の変化として記述されるということです。

なお、2H2O2 → 2H2O + O2では酸素の酸化数が0になるものと-2になるものが同数ですので、全体としては酸化でも還元でもありません。ただし、個々の酸素原子に関しては、酸化されたとか還元されたとかの議論をすることは可能です。

H2O2の反応に関しては、
H2O2 → HOO^- + H+となってから反応することが多いように思いますが、いきなり、H2O2 + 2e^- → 2OH^- となることもあるかもしれません。
ただし、現実問題として、酸化還元を評価する場合に反応機構は関係ありませんので、特に無機化学反応の場合には、途中経過はあまり気にする必要はないと思います。

問題点がはっきりわからないので、的外れな回答になるかもしれませんが、H2O2において原子の酸化数を割り振る場合にはHに+1を、Oに-1を割り振ることになります。そのOの酸化数が-2になるのなら、還元されたことになりますし、0になるのなら酸化されたことになります。ただし、そのときにHの酸化数が変化しないことが前提です。要するに、H2O2の酸化・還元に関してはOの酸化数の変化として記述されるということです。

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どなたか教えてください。

Aベストアンサー

酸化数の変化を考えてください。
H2O2のOは-1で、O2は0です。
ですから、O原子は1個の電子(-)を放出しています。
H2O2には2個のO原子、O2にも2個のO原子があるので、
全体では2個の電子を放出しています。
酸化剤は電子を取得するもので左辺にe-があり、
還元剤は電子を放出するもので右辺にe-があります。

H2O2 → O2 + 2e- + 2H+
となります。

酸化還元では酸化数の変化に着目してください。

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H2O2 +2H+ +2e- →2H2O

【還元剤】
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①H2O2 →O2 +2H+ +2e-
塩基性のとき
②H2O2 +2OH- →O2 +2H2O +2e-

質問は、中性条件下で還元剤として働くとき、①と②のどっちの反応が起こりますか?

Aベストアンサー

酸化剤(還元される)か還元剤(酸化される)になるのかはNo.1さんの書いているように、反応する相手によります。
さて、質問の
>中性条件下で還元剤として働くとき、①と②のどっちの反応が起こりますか?
について、
反応式を見てください。②の反応には「OH-」が入ってますね。
つまり、この反応を起こすためには「OH-」が必要なのです。
では、「酸性条件下で還元剤として働かないのか?」となるとそうではありません。
前にも書いていますが「相手による」のです。
その時の反応式として考えられるのが①の半反応式というだけです。
つまり回答としては「①の反応式」となります。

①の半反応式には、右辺(生成物)側に「H+ 」があります。
つまり、酸性条件であるにもかかわらず、「より酸性度を上げる反応」が起きていることになるのです。
これは、相手の酸化力が強いためであり、仕方がないことなのです。
同様のことが「酸化剤」側でも言えます。
つまり乱暴な説明をすれば、
「酸性条件下では酸化剤になりやすい」
「塩基性条件下では還元剤になりやすい」
のです。
再度書いておきますが、「勿論、実際にどちらの反応を起こすかは、反応する相手によります。」

酸化剤(還元される)か還元剤(酸化される)になるのかはNo.1さんの書いているように、反応する相手によります。
さて、質問の
>中性条件下で還元剤として働くとき、①と②のどっちの反応が起こりますか?
について、
反応式を見てください。②の反応には「OH-」が入ってますね。
つまり、この反応を起こすためには「OH-」が必要なのです。
では、「酸性条件下で還元剤として働かないのか?」となるとそうではありません。
前にも書いていますが「相手による」のです。
その時の反応式として考えられるのが①の半反...続きを読む


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