化学の広場ホームページ>過去の話題>理科>過酸化水素はどうして酸化剤にも還元剤にもなるのか?


(12153) 過酸化水素はどうして酸化剤にも還元剤にもなるのか?
さとち
2005年09月14日(水) 16時30分

こんにちは。高校2年生で、学校の化学で化学をやっています。
酸化還元の単元で、過酸化水素は酸化剤にも還元剤にもなる
ということを習いましたが、その理由がどうしてなのかわかりません。
学校の先生に聞いても、丸暗記しろ!といわれてしまいました。
どなたか教えてください!



(12154)  (Re:12153)
Re:過酸化水素はどうして酸化剤にも還元剤にもなるのか?
イルカ
2005年09月14日(水) 16時59分

イルカです。

>酸化還元の単元で、過酸化水素は酸化剤にも還元剤にもなる

 過酸化水素に限らず、酸化剤になるか還元剤になるかは、相手の物質との力関係で決まります。

 過酸化水素も強力な酸化剤と出会えば参加される(=還元剤)になりえます。特にアルカリ性溶液ではその酸化されやすくなります。

 

_________イルカ 2005,Sep,14,(Wed),16:54 ____
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(12161)  (Re:12153)
Re:過酸化水素はどうして酸化剤にも還元剤にもなるのか?
駒之介
2005年09月16日(金) 17時36分


>酸化還元の単元で、過酸化水素は酸化剤にも還元剤にもなる
>ということを習いましたが、その理由がどうしてなのかわかりません。

 酸化数についての知識をお持ちなのか、お持ちでないのか分かりませんが、あるものとしてお話しさせていただきます。
 普通、酸素の酸化数は−2なのですが、この過酸化水素の酸素の酸化数は、化学式H2O2の示す通り酸化数が−1なのです。
 ということは、この酸素原子は相手の物質から電子を奪って酸化物イオンになるのも、相手の物質に電子を与えて単体の酸素になるのも、同じ1個の電子をやり取りする手間で済むのです。
 よって、相手の物質により、酸化されることも還元されることもあり得るというわけです。

 



(12164)  (Re:12153)
Re: 過酸化水素はどうして酸化剤にも還元剤にもなるのか?
Quita
2005年09月16日(金) 21時34分

さとちさん、こんにちは。

>学校の先生に聞いても、丸暗記しろ!といわれてしまいました。

 はっきり言って、こんなことを言う先生は見捨てた方が良いです。科学ほど丸暗記と無縁な物はないのです。

 絶対に丸暗記してはいけません!

              Quita/北村尚巳@下諏訪



(12171)  (Re:12164)
Re: 過酸化水素はどうして酸化剤にも還元剤にもなるのか?
uetan
2005年09月17日(土) 16時34分

>さとちさん、こんにちは。
>
>>学校の先生に聞いても、丸暗記しろ!といわれてしまいました。
>
> はっきり言って、こんなことを言う先生は見捨てた方が良いです。科学ほど丸暗記と無縁な物はないのです。
>
> 絶対に丸暗記してはいけません!
>

>              Quita/北村尚巳@下諏訪
>

丸暗記は僕もよくないと思いますが,無機化学で金属の色とか,有機化学でサリチル酸なんかは丸暗記しか無理かなと思います.目に見える色は目に届く光の波長だということを聞いたことありますが,どの波長がどの色で…などと考えると余計に頭がこんがらがってしまいます.覚えるほうが早いかなとも考えてしまいます.いけないことなのでしょうか.確かに僕もそんなことを言う先生は大嫌いですが.



(12173)  (Re:12164)
Re:過酸化水素はどうして酸化剤にも還元剤にもなるのか?
イルカ
2005年09月17日(土) 17時46分

イルカです。

> 絶対に丸暗記してはいけません!
>


 化学には物理以上に覚えるしかないものはたくさんあると思います。

 私たちの時代は、金属イオンの溶液の色などは、そのほとんどすべてを実際に実験して目に焼きついていますが、最近は実験もしない授業が多くなっているようですね。(試験以外に普通教室で、あるいは実験なしの化学の授業を受けた経験がない)

 また、好きこそものの上手・・という側面もあって、化学が好きなら自然に覚えてしまう事もあるでしょう。映画が好きならスターの名前も俳優の名前も皆覚えているとか。

 丸覚えするか、理屈から考えるかは一律には言えないでしょう。

 今回の、過酸化水素が酸化剤にも還元剤にもなるかは、そもそも酸化と還元についてきちんと理解していれば、当然の結果ですから、丸暗記しろ!!は間違った指示ですね。

 「なぜ過酸化水素は酸化剤になったり還元剤になったりするのですか?」という質問に対しては『酸化剤になるか還元剤になるかは、常に相手があってのことなので、相手や環境(溶液が酸性であるか、塩基性であるか)に依存する』ということを指導するべきではないでしょうか?



_________イルカ 2005,Sep,17,(Sat),17:29 ____
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(12188)  (Re:12173)
Re2: 過酸化水素はどうして酸化剤にも還元剤にもなるのか?
croquette
2005年09月19日(月) 17時25分


 なんか先生の分が悪いですね。

 丸暗記は、科学の勉強法としては正しいとは思いませんが、「受験」ということを考えると、
必ずしも間違いとはいえないと思います。
 受験は、つまるところ解法のテクニックが優れているか否かを見ているわけですから、
理論がわからなくても、解ければ点になります。
 「すぐに理解できなければ、まず覚えよ。問題を解いているうちにわかってくることもある。」
 受験のために、塾ではそういう言い方をすることがあります。
 学校で教えた経験がないのでよくわかりませんが、学校ではこういう言い方はしないのですか?

-- CMN v0.49kβ --



(12178)  (Re:12153)
まず反応式の例を見て見ましょう
IRON28
2005年09月17日(土) 22時09分

酸化にしろ還元にしろ何にしろ、化学ではまず反応式を見ることが大事です。
そうしないと「生きた知識」にはなりません。過酸化水素の「還元作用」です
が、これは本質的には酸素供給作用に由来します。だから酸化作用の特殊な例
と考えることができます。このことが書いてある本を以下に引用します。
  槌田龍太郎「新しい化学」(数研出版、1961、第5刷1962)
   p181
 (3)過酸化水素水は分解するとき、酸素を生ずるから強い酸化作用をもつ。
   たとえば
      2KI + H2O2 = I2 + 2KOH
         H2S + H2O2 = S + 2H2O
         PbS + 4H2O2 =PbSO4 + 4H2O

   (4)過酸化水素は場合によってはかえって還元剤的に作用することがある。
  たとえば
    O3 + H2O2 = H2O + 2O2
        2HNO3 + 3H2O2 = 2NO + 4H2O + 3O2
       2KMnO4 + 5H2O2+ 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 +8H2O +5O2
       HgO + H2O2 = Hg + H2O + O2
       Ag2O + H2O2 = 2Ag + H2O + O2

   この例からわかるように、過酸化水素が還元的に作用するときは、自身
   の酸素1原子と相手の酸化物からの酸素1原子とから酸素1分子を生じ
   ることが分かる。すなわち還元的とはいうものの、過酸化水素はやはり
   酸素の供給者として作用しているのであって、これを一義的に還元剤と
   みなすのは実は不当である。

 暗記のことですが、反応式の暗記はおおいにやって下さい。そのとき、各
原子の「手の数」イオンの価数、周期律表の位置などを押さえておくことが大
事です。だから暗記というよりは「理解に支えられた記憶」と言ったほうが
よいでしょう。長い詩を記憶しようとする場合、文法を知っているのといな
いのとでは記憶の難度が大いに違い、文法を知っている方が覚えやすいですね。
これと同じです。化学の理論というのは文法みたいなもので、個別的事実を理
解し、その事実の記憶を助けるのものだ、と割り切ったらよいです。理論マス
ターしたら覚えるべきことが少なくなることは、あることはありますが、
それよりは「あまりない」と思っていた方がよいですよ(^^;。





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