化学基礎の酸化還元反応についての質問です。 ❶「次の反応式から酸化還元反応を選べ」という問題で、 選

化学基礎の酸化還元反応についての質問です。


❶「次の反応式から酸化還元反応を選べ」という問題で、

選択肢の一つの


AgNO3 ＋　HCl → AgCl ＋　HNO3


は酸化還元反応ではない(＝酸化数が変化していない)という答えは、どういう順序で考えたら導き出せますか？



❷「次の反応式で、酸化された原子、還元された原子を指摘して酸化数の変化を示せ」という問題で、



⑴3Cu ＋　8HNO3 → 3Cu(NO3)2 ＋　4H2O ＋　　　2NO

において、




Nが

(8HNO3のとき)酸化数が＋5から、
(2NOのとき)酸化数が＋2



に変化したことはわかるのですが、

Cuの酸化数を考えるにあたって(NO3)2の中身のNを
酸化数＋5か、酸化数＋2のどちらで考えればよいかわかりません。

もし理由もあれば理解が深まるので加えて教えてほしいです。


それと同じ問題で


2FeSO4 ＋　H2O2 ＋　H2SO4 → Fe2(SO4)3 ＋　2H2O

において、

Feが酸化されて酸化数＋2→酸化数＋3が導き出せません。

おそらくFe2(SO4)3の中の(SO4)3の部分を理解していないのだと思います。





三連休で学校で聞けないので、

教えてくださるとありがたいです.....

どなたかお願いします！

No.1 ベストアンサー 回答者： むらさめ 回答日時： 2020/02/23 12:44

酸化還元反応と酸塩基反応の違いは、

酸化還元反応は電子e-の授受によるもので、それを簡易的に表したのが酸化数という考え方。
酸塩基反応はプロトンH+の授受によるものです。

①
反応でプロトンH+の授受が行われており酸塩基反応。
各イオンの価数が変化していない全て1価のままであるので、酸化数も変化していない事が解ります
AgNO3 ＋　HCl → AgCl ＋　HNO3

②
CuやFeのような遷移金属元素は、いつも同じイオン価(酸化数)をとるわけではないです

3Cu ＋　8HNO3 → 3Cu(NO3)2 ＋　4H2O ＋　2NO　←　この場合Cuの酸化数は変化していない　
Cu(NO3)2　は、NO3-イオンが1価の陰イオンであるので、Cuは、2価の陽イオン、従って酸化数は　+Ⅱ

NO3-　の方は1価の陰イオンで酸化数も-Ⅰ、酸素Oの酸化数が　-Ⅱ　で、これが3つあるので酸素全部で　-Ⅵ　の酸化数、
硝酸イオン全体で　-Ⅰ　ですから、窒素N　の酸化数は、-Ⅰ-(-Ⅵ)=+Ⅴ　となります。

NOの方は、Oの酸化数が　-Ⅱ　なので　N　は+Ⅱ

2FeSO4 ＋　H2O2 ＋　H2SO4 → Fe2(SO4)3 ＋　2H2O　　この場合はFeの酸化数が変化している
(SO4)2-　は2価陰イオンでイオン全体の酸化数も　-Ⅱ　、
この時、
FeSO4　の　Fe　は　2価の陽イオンで酸化数も　+Ⅱ

一方、Fe2(SO4)3 の方は、
(SO4)3　は、　(SO4)2-　と　2価の陰イオンすなわち酸化数-Ⅱであるので、　(SO4)3の全体では、合計　-Ⅵ　の酸化数となります。
Fe2(SO4)3 全体で0にならなければいけないので、Fe2　で　-Ⅵ　と打ち消し合うので、Feの酸化数は　+Ⅲ　となります。


酸化還元反応は酸塩基反応で出てくるイオン価と密接な関係を持っているというか、両方の反応が関係している部分が多いので、両方の反応を理解していないと問題を解くのが難解になります。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

SO4やNO3イオン式がSO4 2-
、NO3 - ということを利用しないと解けない問題だったのかなと、
少しずつわかってきた気がします。

文系なのでプロトンH＋はわかりませんでしたが、問題は解けるようになりました。

長文ありがとうございました！

お礼日時：2020/02/23 13:33

No.4 回答者： windwald 回答日時： 2020/03/03 16:49

1.

>酸化還元反応ではない(＝酸化数が変化していない)という答えは、どういう順序で考えたら導き出せますか？
各原子の酸化数を確認しても良いのですが、もっと単純に考えることもできます。
これは陽イオンと陰イオンの組み合わせが変わっただけの反応ですから、電子のやりとりは一切ありません。つまり酸化還元反応ではありません。

2.
>Cuの酸化数を考えるにあたって(NO3)2の中身のNを酸化数＋5か、酸化数＋2のどちらで考えればよいかわかりません。
(NO3)2という化学式はもとの化学反応式には出てきていませんよ。

Cu(NO3)2のぶぶんのことでしょうけど、そこだけ切り取ってきても意味がありません。
他の方も回答されているとおりこれはCu^2+とNO3^-の組み合わせ出てきている化合物なのは明らか(1学期頃にすでに学習済みのはず)です。
ですのでNO3^-のNの酸化数を求めることになります。

Fe2(SO4)3も同様です。

もし、すでに#1=#3さんの回答で理解されておりましたら、ぜひ#1さんをベストアンサーとして選んで質問を締め切ることをお勧めします。
まだ不明な点がありましたら補足してください。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。理解できたので締め切ります。

お礼日時：2020/03/08 11:31

No.3 回答者： tucky 回答日時： 2020/02/26 02:04

>文系なのでプロトンH＋はわかりませんでしたが

水素イオン、H＋を横文字でプロトンと呼ぶだけです(名前）。

この回答へのお礼

そうなんですか！
勝手に理系範囲かと思ってました。ありがとうございます。

お礼日時：2020/02/27 20:05

No.2 回答者： konjii 回答日時： 2020/02/23 12:53

酸化還元には３つの観点で判断します。

１．水素原子の受け渡し（受け：還元された、渡し：酸化された）
２．酸素原子の受け渡し（受け：酸化された、渡し：還元された）
３．電子の受け渡し（受け：還元された、渡し：酸化された）

AgNO3 ＋　HCl → AgCl ＋　HNO3
は酸化還元反応ではない：１．－３．のいずれでもない。

3Cu ＋　8HNO3 → 3Cu(NO3)2 ＋　4H2O ＋　　　2NO
銅は2ｘ３＝６電子渡し、酸化された。窒素は２ｘ（５－２）＝６電子受け、還元された。３．

2FeSO4 ＋　H2O2 ＋　H2SO4 → Fe2(SO4)3 ＋　2H2O
鉄は２ｘ（３－２）＝２電子渡し、酸化された。H2O2は２電子受け、２ＯＨ⁻に還元された後、硫酸と中和反応をした。３．

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。


電子の授受を考えるにあたりNO3のイオン式を覚えておく必要があったということですね、


問題は解けるようになったので、よかったです。

ありがとうございました！

お礼日時：2020/02/23 13:37