価数？？

質問

今日、塾で、酸化還元の授業を受けて来たのですが、内容はエタノールを酸素で酸化してアセトアルデヒドにして、余った酸素を電気分解で過酸化水素にするというものでした。酸素の溶解度、与えられていて、その電気分解で使った電気量は0,118クーロンでそこから、元々あったエタノールのモル濃度を求めるものです。ちなみにエタノールは１mlを希釈していて１０mlとなっています。そこで先生は「酸素の価数は２、エタノールの価数も2。だから、酸素の濃度×価数＝エタノール濃度（未知数）×価数＋クーロン濃度×価数（勿論１）という式を使っていました。これは公式らしいのです。なぜ、エタノールの価数は２なんでしょうか？また、なんで上記の公式を使えるのでしょか？エタノールの価数の事だけでもいいので、教えて下さい。

回答No.2

noname#62864 · ベストアンサー

はっきり言って、その先生の説明は意味不明です。正しいか、正しくないかすら判断できないお粗末なものです。その説明でわかるはずがありません。

もっとも、普通の説明というのは、No.1のご回答のものです。それが理解できれば、この手の問題は解けるはずです。

別の考え方としては、-CH2OHのCについて、酸化数を考える方法があります。やや、煩雑に思えるかもしれませんが、広い範囲で応用できます。詳細は省略しますが、この酸化数は-1になります。
それをアルデヒドに酸化すると、Cの酸化数は+1に変化します。したがって、1molのアルコールを酸化するのに必要な電気量は2クーロンになります。

酸化数の計算法については、最近別の質問で回答しましたので、興味があれば参照して下さい。

先生の説明の「エタノールは２価」云々は無視して下さい。無意味です。

参考URL：

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1529120

お礼

やっぱり予備校の先生といえども、鵜呑みにする事は良くないですね。疑う事から始めたいと思います。W

回答No.4

kittenandcat

価数と表記するのは、酸化還元反応でもあるようです。私が持っている古い問題集にもそのことが記してあります。意味は酸化剤あるいは還元剤が１モルあるときの電子を受け取るモル数あるいは電子を放出するモル数です。だけど、あんまりこの定義は皆さんがおしゃられるようにあまり意味をなしません。だから、覚えなくていいです。質問者様は公式とかおしゃられていますが、酸化還元反応で重要なことって、受け取る電子数と放出する電子数が等しい量で反応するってことだけをかんがえればいいんじゃないかな。

お礼

ありがとうございます。やっぱりあの公式は使い勝手が悪そうですね…ちゃんと違う方法で頑張ります。ありがとうございました。

回答No.3

DexMachina

好意的に解釈するなら、
　「酸素の価数」
　　　→「酸素ガスの酸素原子1個が受け取る電子数」
　「エタノールの価数」
　　　→「エタノールのα炭素が放出する電子数」
と読めなくもないかもしれません。
(電子数:電子の価数或いは電荷数と考えた上で、「価数」と誤記?)
(α炭素:水酸基(OH)の酸素原子が結合した炭素原子)

ただ、「酸素を電気分解で過酸化水素に」というのは、私も初耳です。
敢えて言うなら、「酸化数1の酸素を出したいがための、苦渋の策」、でしょうか。
(1/2 O2 + e^- + H^+ → 1/2 H2O2)

とりあえずそう理解すると、
「酸素の濃度×価数＝エタノール濃度（未知数）×価数＋クーロン濃度×価数（勿論１）」
というのは、
「酸素ガスの酸素原子のモル数」×「酸素原子1個が受け取る電子の数」
　　＝「エタノールのα炭素のモル数」×「α炭素原子1個が放出する電子の数」
　　＋「過酸化水素にするのに必要な電子の数」×「過酸化水素の酸素の価数」
と解釈可能・・・なのはいいとして、これ、本当に等式成り立つか・・・?
・・・もうちょっと考えてみますね(汗)

お礼

ありがとうございました。今日、立命館の過去問を調べてきましたが、そういう問題は見当たりませんでした。なので、問題を書こうかと思ったのですが、とても書ききれる量ではないので…勘弁して下さいw
簡単にいうと、エタノールの測定をする為に、緩衝液を含んだ水溶液に触媒の酵素を加え、純粋を加えて希釈し、酸素と反応させてアセトアルデヒドを生成する。この時の酸素はアセトアルデヒド生成以外には用いられていないとする。次にすべてのエタノールが酸化された後、未反応の酸素を電気分解によって過酸化水素に還元する。その時の電気量を測定した。
空気に接触している緩衝液、純粋、エタノールを含む溶液に対する溶液の溶解度は与えられていて、設問はエタノールの酸化の半反応式、過酸化水素生成の半反応式、溶液ではなく純水１０mlに溶解する酸素の電気分解に要する電気量の測定、溶液の実験を最後まで行い、電気量を与えて、それによって、エタノールの濃度を測定する。という３問です。是非参考して下さい。皆さんありがとうございました。

回答No.1

パんだ パンだ（@Josquin）

CH3CH2OH + (O) → CH3CHO + H2O ですね（正しい反応式かどうかは別として）。
とすると、エタノールの半反応式は
CH3CH2OH → CH3CHO + 2H+ + 2e-
しかありえません。

「余った酸素を電気分解で過酸化水素にする」というのははじめて聞きました。どこかの大学の過去問なら何年のどこの大学か教えていただければ幸いです。

お礼

僕も今帰って来て、解き直していたのですが、どうも解き方が複雑で意味不明でした。
先生が言うには立命館大学の問題らしいですが、何年度の物かは分かりません。今度、僕も赤本で調べてみます。