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「SO2やH2Sは還元性が強い」とだけ化学の教科書に書いましたが、
具体的になぜ還元性が強いか書かれておらず、困っています、

ぜひとも教えてください。

また、物質の化学式を見ただけで還元剤なのか酸化剤なのか判断する方法はありますか?

よろしくお願いします。

A 回答 (2件)

>SO2やH2Sは還元性が強い


と書かれていましたか。

特に強いわけではありません。
「還元性がある」という表現ぐらいが妥当だと思うのですが。

Sを含んだ化合物をどれくらい知っておられますか。
SO2+H2O→H2SO3
SO3+H2O→H2SO4
ですから、SO2とH2SO3は同等、SO3とH2SO4は同等であると考えます。

酸化の程度の順番が
H2S→S→SO2(H2SO3)→SO3(H2SO4)
になっていることはOの数、Hの数をみれば分かりますね。
酸化の程度の違いを数字で表す時には「酸化数」を使います。
(-2)→(0)→(+4)→(+6)

硫黄についてはこの4つの酸化状態の化合物しか存在しません。
酸化・還元反応が起こればこの4つの中で酸化状態が変化することになります。
H2Sは酸化されるような変化以外は起こりません。還元剤として働きます。
H2SO4は還元されるような変化しか起こりません。酸化剤として働きます。
ご質問のSO2(H2SO3)はどちら向きにでも変化することができます。
H2SO3は酸化剤としても還元剤としても働くことができます。

しかしこれらは可能性でしかありません。
実際に反応が起こるためには相手が必要です。反応条件も必要です。
酸化剤として働く時には酸化される物質が必要です。
還元剤として働く時には還元される物質が必要です。

Oの場合は3通りの酸化状態があります。
O=O → H-O-O-H → H-O-H
右に行くに従ってHの割合が増えて行きますからOの還元の程度が進んでいることが分かります。
酸化数で表すと
(0)→(-1)→(-2)
O2は酸化剤として働く可能性があります。
H2Oは還元剤として働く可能性があります。
H2O2は酸化剤として働く可能性も、還元剤として働く可能性もあります。
どの場合も反応が起こるためには相手が必要であるというのはSの場合と同様です。
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この回答へのお礼

非常に分かりやすい説明をありがとうございます^^
一気に疑問が吹っ飛びました。

お礼日時:2011/10/23 17:24

とりあえず後ろだけ: 最高酸化数ないし最低酸化数であれば決まるけど, そうでなければ酸化剤になるか還元剤になるかは決まらない. S

O2 や H2O2 は酸化剤にも還元剤にもなるでしょ?
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Q二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式

タイトルのとおりなのですが、二酸化硫黄と硫化水素の酸化還元反応式が
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硫化水素 H2S→2H+ + S + 2e-
二酸化硫黄 SO2 + 4H+ + 4e- → S + 2H2O
ということまではたぶんあっているとおもうのですが・・・
このあとどうやっていけば酸化還元反応式ができあがるのかが。。。
教えて下さい

Aベストアンサー

そこまでわかっているのなら、後は
e-が消えるように2つの式を足し合わせるだけです。
最初の式を2倍して、2番目の式と足せば、
2H2S + SO2 + 4H+ + 4e- → 4H+ + 2S + 4e- + S + 2H2O
両辺から同じものを消して
2H2S + SO2 → 3S + 2H2O
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QW/V%とは?

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Aベストアンサー

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Q硫酸にはなぜ酸化力がないのか?

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Aベストアンサー

説得力がある議論だったので、思わず、そうだなぁ、何故だろうと、一瞬、考えさせられてしまいました^^。

質問者さんが大学生だったら、おそらく、もっと理論的というか、高尚・小難しい回答が必要だと思うので、私の手には負えないところですが、

高校生だったら、次のように考えておけばOKかと思います。

あ、先にツッコんでおくと、単なるタイプミスだと思いますが、発生するのはSO2です。

例えば、

水・H2Oの、Hの酸化数は、-2、
過酸化水素・H2O2の、Hの酸化数は、-1、
水素・H2の、Hの酸化数は、0

H2OのHの酸化数は最低だから、増加しやすい、

二酸化炭素・CO2の、Cの酸化数は、-4
一酸化炭素・COの、Cの酸化数は、-2
炭素・Cの酸化数は、0

H2O,CO2の酸化数は並べた中で最低だから、増加しやすい、
つまり、自らは還元されやすいので、酸化力がある。

と言われたら、ちょっと待てよ、と、言いたくなりますよね?^^

実際に、酸化力・還元力があるのは、どっちも真ん中だけです。

ポイントは、酸化数の考え方は、そういう変化が起こってしまう
ときは、どういう反応が起こるかを予測できる、しかし、
そういう反応が本当に起こるかどうかを、それだけで、
予測できる訳じゃない、ということです。

上の2つの並びの真ん中の物質は、化学的にやや不安定、
その上の物質は、きわめて安定、
下の物質は、微妙、ということで、

真ん中から上への移動は、割と起こりやすい、
真ん中から下への移動は、条件次第、
大雑把にいうとそういうことに、

条件次第というのは、例えば、強い酸化力を持つ
相手に会うと、過酸化水素は還元剤として働く、
なんてことですね。

そこで、硫酸ですが、このSO4イオンという奴は
かなり安定なイオンなので、簡単には壊れない、
ただ、H2OやCO2ほどには安定でなく、
濃度ほぼ100%で、熱を加えてやると、壊れる程度
には不安定、

硝酸の場合には、そもそも、窒素がひどく安定なので、
普通の燃焼程度では、なかなか窒素酸化物は発生しません。
つまり、言い方はザックリし過ぎですが、元々、窒素は
酸素とそんなに仲良くない、やや無理にくっけているので、
一触即発の仲ほどでなくても、比較的ケンカ別れしやすい、
なので、条件が揃えば、薄くて、熱を加えない状態でも、
酸化剤として働く、

そういうことだと思っておけば十分かと思います。

そういう意味では、過や重のつく酸は、普通より余分に
酸素を含んだ酸なので、比較的不安定にもなりやすく、
酸素も出しやすいので、酸化剤になりやすい、とか、
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安定な塩酸・HClに比べると、やっぱ、酸素多いので、
みたいなことを考えるのは、多少、覚える足し程度には
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Q「今日も今日とて」の意味を教えて下さい

「今日も今日とて」の意味を教えて下さい。
前後の文章から、単純に「今日も」という事かなと思ったのですが、「今日とて」がひっかかります。
「今日」は「キョウ」でいいんですよね?

宜しくお願い致します。

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同じ意味の重ね合わせで、強調してるのです。

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Q蒸気圧ってなに?

高校化学IIの気体の分野で『蒸気圧』というのが出てきました。教科書を何度も読んだのですが漠然とした書き方でよく理解できませんでした。蒸気圧とはどんな圧力なのですか?具体的に教えてください。

Aベストアンサー

蒸気圧というのは、主として常温付近で一部が気体になるような物質について用いられる言葉です。

液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
物質の蒸気圧が大気圧と同じになったときに沸騰が起こります。
つまり、沸点というのは飽和蒸気圧が大気圧と同じになる温度のことを言います。
しかし、沸点以下でも蒸気圧は0ではありません。たとえば、水が蒸発するのは、常温でも水にはある程度の大きさ(おおよそ、0.02気圧程度)の蒸気圧があるためにゆっくりと気化していくためであると説明できます。
また、油が蒸発しにくいのは油の蒸気圧が非常に低いためであると説明できます。

さきほど、常温での水の飽和蒸気圧が0.02気圧であると述べましたが、これはどういう意味かと言えば、大気圧の内の、2%が水蒸気によるものだということになります。
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ただし、上で述べたのは湿度が100%の場合であり、仮に湿度が60%だとすれば、水の蒸気圧は0.2x0.6=0.012気圧ということになります。

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液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
物質の蒸気圧が大気圧と同じになったときに沸騰が起こります。
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Q光学活性をもつ光学異性体について

光学活性を持つ光学異性体について説明するときに、どんなふうに説明すればいいですか?(具体例をお願いします)
また、その測定方法を図示する場合はどうすればいいですか?

Aベストアンサー

 質問者本人が、用語の意味をしかっりと理解していないようですね。まずは、ご自身で有機化学の教科書の立体化学の章をじっくりと読むことをお勧めします。この類の用語は有機化学を専攻している学生でも区別出来て無いことが多いので、別に質問者さんを責めているわけではありません。
ここで、全てを説明することは難しいので要点を書きます。

『光学活性』とは、既に回答があるとおりに「光の偏光面を回転させる性質のある物質」です。

『鏡像異性体(エナンチオマー)』とは、「二つの化合物の構造式について、平面に書いた(=3次元立体構造を無視した)構造式は等しいが、立体構造を考えると重なり合わず、丁度鏡に映した物同士の関係(実像と鏡像)になるもの」を指します。例えば右手と左手。L-アミノ酸とD-アミノ酸など。

鏡像異性体を有する分子構造を『キラル(掌性)』と呼びます。一般に炭素原子に異なる四つの置換基が着くとキラルな分子と成り、その四つの異なる置換基がついた炭素原子の事を『不斉炭素』と呼びます。

『光学異性体』とは、『鏡像異性体』の内『光学活性』なものの関係を指します。一般に、「全ての光学活性体には光学異性体の関係を満たす分子が存在し、その光学異性体同士は、光の旋光面が丁度正負の関係で反転しています。例えば、ある化合物が光学活性でその旋光度が+20°なら、その鏡像異性体は-20°の旋光度を持ち、それらは光学異性体の関係にあります。

ここで、ちょっとややこしい書き方をしましたが、それは、次の理由によります。

 全ての『光学活性体』は『キラル』な構造を有し『鏡像異性体』が存在するが、全ての『キラル』な分子が『光学活性体』では無い。
と言う事実と、
『不斉炭素』を持たない『キラル』化合物があり、『不斉炭素』有していても『キラル』でない(=アキラル)、すなわち、光学不活性な分子も存在するからです。

 例えば、L-酒石酸は光学活性でその光学異性体(かつ鏡像異性体)は、D-酒石酸ですが、世の中には光学不活性なメソ酒石酸なる分子も存在します。この三つの分子構造は、平面状に書くと(立体を無視すると)全て同じです。ご自分で調べてみてください。
 また、キラルで光学不活性(鏡像異性体が存在するのに光学不活性)な分子として、5-エチル-5-プロピルウンデカンという分子が存在します。(Wynberg. H, Hulshof. L. A., Tetrahedron, 1974, 30, 1775)


 質問に直接答えていないうえ、長文で申し訳なく思いますが、この質問に答えるには、質問者様が上記説明にでてきた『』でくくった単語の意味を正確に理解することが第一だと思いこのような回答をさせていただきました。
 私の回答も専門家の方が読んだら不適切な部分があると思いますので、その場合適宜訂正を入れてください。

 質問者本人が、用語の意味をしかっりと理解していないようですね。まずは、ご自身で有機化学の教科書の立体化学の章をじっくりと読むことをお勧めします。この類の用語は有機化学を専攻している学生でも区別出来て無いことが多いので、別に質問者さんを責めているわけではありません。
ここで、全てを説明することは難しいので要点を書きます。

『光学活性』とは、既に回答があるとおりに「光の偏光面を回転させる性質のある物質」です。

『鏡像異性体(エナンチオマー)』とは、「二つの化合物の構造式...続きを読む

Q電気陰性度と酸化力の関係について

先日化学を勉強していて疑問に思ったことを質問させて下さい。

電気陰性度は原子が他の原子の持つ電子を引き付ける強さの目安だと理解しています。
また酸化力は相手を酸化する力=相手から電子をもらう(奪う?)力だと理解しています。

ということは電気陰性度の値が高い原子が酸化力が強いという気がするのですが、実際はそうではないようでした。

・なぜ電気陰性度の強さは酸化力に関係が無いのか
・そもそも酸化力の強さとは原子や分子のどのような性質で決まるのか

このような疑問に対して答えを教えて頂きたいと思っています。
どうか宜しくお願いします。

Aベストアンサー

そもそも周期表に載っている金属の電気陰性度自体、そんなにうのみにしていいのか怪しいと私は思っていますが、これはそれとは別の話です。

質問者さんは、金属の場合には酸化数が変われば性質ががらっと変わるということを忘れておられますね。
酸化数が変わっているのに、単純に比較したらおかしいと気づきませんか?

金属だとちょっと説明しづらいので、ヨウ素化合物でやってみます。
ヨウ素の化合物は、通常R-Iという構造を持ちますね。
例えば、ヨードベンゼンPhIにしましょう。
周期表に載っている電気陰性度は、このときのヨウ素原子がどれくらい電子を引っ張るか、ということです。
さて、ヨウ素原子を酸化してみましょう。
なじみがないとは思いますが、オキシドが知られていて、PhI=Oという形になります。
このとき、ヨウ素の酸化数は上がっていますから、I=Oという置換基の電子求引性はヨード基に比べ高まり、Ph-Iの共有結合はよりヨウ素原子側に引き付けられるはずです。
また、同時にこの化合物は酸化剤として働きます。一方、ヨードベンゼンは酸化剤にはなりません。

金属の場合でも同様です。
私は、金属の電気陰性度がどのような化合物を対象としているのかいまいちピンとこないのですが、話は上述のヨウ素原子の場合と同じで、酸化数が上がれば電子を引っ張る力は高まります。

そもそも周期表に載っている金属の電気陰性度自体、そんなにうのみにしていいのか怪しいと私は思っていますが、これはそれとは別の話です。

質問者さんは、金属の場合には酸化数が変われば性質ががらっと変わるということを忘れておられますね。
酸化数が変わっているのに、単純に比較したらおかしいと気づきませんか?

金属だとちょっと説明しづらいので、ヨウ素化合物でやってみます。
ヨウ素の化合物は、通常R-Iという構造を持ちますね。
例えば、ヨードベンゼンPhIにしましょう。
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Q圧力損失とは 

圧力損失について色々検索し調べましたがいまいち分かりませんのでご教授下さい。

供給圧力が一定と仮定した場合
流れる流量と圧力損失(配管長さ)の関係を教えて下さい。
配管径は同じ、配管は水平です。

イメージですが、
圧力損失が増えると流量が多く必要となる。
→配管長さが長いと圧損が大きいので流量が多い。
配管が短いと圧損が小さい→流量が少ない。

以上のイメージから配管を長くすればするほど必要流量が大きくなる。
ポンプの性能で最大流量が決まっているので、ある長さから必要な流量をまかなえなくなる。
そのため、それ以上の長さになると流体は配管の途中で止まってしまう。
こういうことは本当にあるのでしょうか?

長くなりましたが、1.流量と圧力損失の関係、2.上記の理解で正しいかどうかご教授下さい。

Aベストアンサー

全水頭H=供給圧力一定とした場合
全水頭Hは
H=損失水頭+速度水頭=一定

圧力損失が増えると流量が多く必要となる。
圧力損失が増えれば、流速=流量は減る。
(多く必要となる=設計者の意思?)
→配管長さが長いと圧損が大きい
ので流量が多い。=>流量は小さい
配管が短いと圧損が小さい→流量が少ない。=>流量は多い

以上のイメージから配管を長くすればするほど必要流量が大きくなる。
必要流量=だれが必要としているのか?

→配管を長くすれば、圧損がふえ、流量が減る。

ポンプの性能で最大流量が決まっているので、ある長さから必要な流量をまかなえなくなる。
それ以上の長さになると流体は配管の途中で止まってしまう。
流速が減ると損失の減るので単純ではないが大まかには正しい。

Q0の階乗はなぜ1になるのですか?

手元にある本に、0の階乗は深い理由により1になる、
と書かれてあるのですが、これはなぜこうなるのでしょうか?

普通に考えると0になると思うのですが。

ガンマ関数の導出の仕方を勉強しなければ分からないことなのでしょうか?

Aベストアンサー

こんばんわ

他人のふんどしですが、
Wikipediaには二通りの苦しい解釈が挙げられていますね。

「(n-1)! = n! / n であるから、0! = 1!/1 = 1 と考えられるため、
あるいは、n! が異なる n 個のものを並べる順列の総数 nPn に一致し、0 個のものを並べる順列は「何も並べない」という一通りがあると考えられるため、など」

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9A%8E%E4%B9%97

Qlogとln

logとln
logとlnの違いは何ですか??
底が10かeかということでいいのでしょうか?
大学の数学のテストでlogが出てきた場合は底が10と解釈してよいのでしょうか??
解説お願いします!!

Aベストアンサー

こんにちは。

>>>logとlnの違いは何ですか??

「自然対数」は、natural logarithm の訳語です。
「ln」というのは、「logarithm 。ただし、natural の。」ということで、つまり「自然対数」という意味です。
一方、log というのは、底がeなのか10なのかがはっきりしません。


>>>大学の数学のテストでlogが出てきた場合は底が10と解釈してよいのでしょうか??

数学であれば、底がeの対数(自然対数)です。底が10の対数(常用対数)ではありません。
一方、log は、数学以外であれば不明確な場合があります。

私の大学時代と仕事の経験から言いますと・・・

【eを用いるケース】
・数学全般(log と書きます)
・電子回路の信号遅延の計算(ln と書く人が多いです)
・放射能、および、放射性物質の減衰(log とも ln とも書きます。ただし、eではなく2を使うこともあります。)

【10を用いるケース】(log または log10 と書きます)
・一般に、実験データや工業のデータを片対数や両対数の方眼紙でまとめるとき(挙げると切りがないほど例が多い)
・pH(水溶液の水素イオン指数・・・酸性・中性・アルカリ性)
・デシベル(回路のゲイン、音圧レベル、画面のちらつきなど)

ご参考になれば。

こんにちは。

>>>logとlnの違いは何ですか??

「自然対数」は、natural logarithm の訳語です。
「ln」というのは、「logarithm 。ただし、natural の。」ということで、つまり「自然対数」という意味です。
一方、log というのは、底がeなのか10なのかがはっきりしません。


>>>大学の数学のテストでlogが出てきた場合は底が10と解釈してよいのでしょうか??

数学であれば、底がeの対数(自然対数)です。底が10の対数(常用対数)ではありません。
一方、log は、数学以外であれば不明確な場...続きを読む


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