酸化剤と還元剤

酸化反応と還元反応を組み合わせたもの。ある物質が酸化されると、別の物質が還元される。そのため、これらの反応を総称して酸化還元反応と呼んでいる。当初、酸化反応とは、酸素が関与する反応と考えられていた。そこで、酸素は別の分子と結合して酸化物を生成する。この反応では、酸素が還元され、もう一方の物質が酸化される。つまり、酸化反応とは基本的に他の物質に酸素を加えることなのです。例えば、以下の反応では、水素が酸化されるため、水素に酸素原子が付加され、水が作られます。

2H2+O2-> 2H2O

酸化を別の言葉で表現すると、水素が失われることである。酸化を別の言葉で表現すると、電子が失われることである。この方法は、酸化物の生成や水素の喪失が見られない化学反応を説明するのに用いることができる。ですから、この方法を使えば、酸素がなくても酸化を説明することができるのです。

酸化剤

上記の例から、酸化剤または酸化剤とは、酸化還元反応において他の物質から電子を奪う試薬と定義することができる。電子を取り除くので、相手の物質の酸化数は反応物の酸化数より高くなる。そして、酸化剤が還元を行う。例えば、下の反応では、マグネシウムはマグネシウムイオンに変化している。マグネシウムは電子を2個失っているため、酸化され、塩素ガスが酸化剤となる。

Mg+Cl2-> Mg2++2Cl-。

上記の水素と酸素の反応では、酸素が酸化剤となる。酸素は、この反応における良好な酸化剤である。また、酸化剤としては、過酸化水素、硫酸、硝酸、ハロゲン、過マンガン酸化合物、トルエン試薬などが一般的である。

還元剤

還元は酸化の反対である。酸素移動の場合、還元反応により酸素が失われる。水素の移動の場合は、水素を獲得する際に還元反応が起こる。例えば、上記の例では、メタンと酸素の間で、酸素は水素を得るので還元される。電子移動の観点からは、還元は電子を獲得することである。つまり、上記の例によれば、塩素が還元されるわけです。

還元剤とは、酸化還元反応において、他の物質に電子を供給する物質である。その結果、別の物質が還元され、還元剤が酸化される。強い還元剤は電子を非常に出しやすい性質を持っている。原子半径が大きいと原子核と価電子の間の引力が弱くなるため、大きな原子は還元剤に適している。また、良い還元剤は電気陰性度が低く、イオン化エネルギーが小さい。還元剤としては、水素化ホウ素ナトリウム、水素化リチウムアルミニウム、ギ酸、アスコルビン酸、ナトリウムアマルガム、亜鉛アマルガムなどが一般的です。

• 酸化剤は酸化還元反応により他の物質から電子を奪い、還元剤は電子を供給する。

• このように、酸化剤は他の物質を酸化させ、還元剤は他の物質を還元させる。

• その際、酸化剤は還元反応を起こし、逆に還元剤は酸化反応を起こす。

• 還元剤は酸化剤に比べ、電気陰性度が低く、イオン化エネルギーが小さく、原子半径が大きい。