酸化数について

酸化数が何であるかは分かるのですが、HClO、N2Oがなぜそれぞれ酸化数が+1になるかが分かりません。また、酸化数を知ることによりどのようなメリットがあるのでしょうか。すごく馬鹿な質問でごめんなさい＞＜

No.2 ベストアンサー 回答者： DexMachina 回答日時： 2005/12/29 09:30

酸化数を考える場合は、まずはその分子の形を考え(思い出し)た方がいいと思います。

HClO；
　H－O－Cl　(→ H^+ ＋ Cl－O^-)
　　Clは、-2価の酸素と、1本の腕で結合 ＝ 酸化数+1

N2O；
　N－O－N
　　Nは、-2価の酸素と、それぞれ1本の腕で結合 ＝ 酸化数はそれぞれ+1


メリットとしては、No.1の方の回答の他に、電荷の偏りが推測できることによって、
イオンや求電子試薬・求核試薬との反応の仕方を考えるときにも役立ちます。

No.3 回答者： w-palace 回答日時： 2005/12/29 11:41

まずはじめに確認ですが、ご質問では酸化数が+1になるというのはClとNのことですよね？そういうことであれば、これまでのご回答でよいと思いますが、考え方について少し補足させて下さい。

すなわち、共有結合を形成している化合物に関しては、結合ごとに酸化数を考えるのが有効であり、本質でもあると思います。
たとえば、C-O結合であればOとCの電気陰性度を比較し、電気陰性度の大きい方に-1、小さい方に+1の酸化数を結合ごとに割り当てます。二重結合であれば、それぞれ-2および+2になります。
同種の原子間では電気陰性度に差はありませんので、酸化数は両方とも0になります。
こうして、すべての結合について酸化数を合計していけば、その原子の酸化数が計算できます。
たとえば、H-O-ClのOについては、Oの電気陰性度が分子内で最大なので、H-O結合で-1、Cl-Oで-1が割り当てられ、合計で-2になりますし、Clに関しては、より電気陰性度の大きいOとの結合なので、Cl-O結合に基づく+1が割り当てられます。
N2Oに関しても、Oの電気陰性度がNよりも大きいことを考慮するとNの酸化数は+1になります。

ただし、上述の考え方が有効なのは、構造の複雑な有機化合物の場合が多く、簡単な化合物については、No.1および2の考え方の方がわかりやすいかもしれません。

酸化数を知ることのメリットはこれまでにも述べられていますが、ある化学変換に酸化剤や還元剤が必要であるかどうかを簡単に判断できますし、酸化還元反応の当量関係を簡単に知ることができます。
たとえば、過酸化水素と過マンガン酸カリウムの反応を考える際に、酸化還元に関与する、過酸化水素の酸素と過マンガン酸イオンのマンガンの酸化数の変化を考えればどのような比率で反応するかが、複雑な反応式を書かなくても、簡単にわかります。

No.1 回答者： Josquin 回答日時： 2005/12/29 07:20

大抵の場合、化合物中のHは+1、酸素は-2です。

HClOでは、Hが+1、Oが-2なので、分子全体で0になるためにはClは+1でなければなりません。
N2Oでは、Oは-2なので、分子全体で0になるために、Nが２つで+2、つまり、N１つあたり+1になります。

酸化数の変化を調べれば、酸化されているか還元されているかが簡単にわかります。電気分解や電池でどのぐらいの電気が流れて、どのぐらいの量の物質が反応するかがわかります。