酸化について。

質問

下のURLで、煙草の煙はアルカリ性かと質問した者です。
　http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1637095
ここの回答で、「酸化と酸性は関係ない」、とのご指摘をいただいたのですが、化学の教科書を読み返して、酸性やアルカリ性についてはある程度納得しました。
けれど、酸化というものが一体どういう現象であるのか、いまいち分からなくなってしまいました。
強熱で物質がO2と化合することが酸化ですよね? 物質が酸素と化合するのには、イオンじゃないから、化合される物質に制約は無いのでしょうか?
初歩的な質問で恐縮です。一応高校２年生まで化学を履修していましたが、今年(高校３年)からは物理しかとっていないので、あまり専門的なことは分かりません(すみません)。もしかしたら、この質問文自体に間違いがあるかもしれませんが、噛み砕いて化合について教えていただければ幸いです。

回答No.2

noname#204622 · ベストアンサー

酸化と酸性は関係ありません。

　ちなみに物質が強熱でO2と化合することは酸化反応の一部と言えます。

　酸化反応は、こう定義されています。

　ある原子を注目してみたときに、

　「原子が電子を失ったとき、その原子は酸化された」
　ということになります。

　参考URLをみていただければ、詳しく載っておりますので読んでみて下さい。

　で、これが酸化反応に対する説明となります。

　あなたの質問内容は、物質が酸素と化合するのには、化合する物質に制約は無いのか？ということですね。

　当然、制約はあります。

　原子が持つ電子の数によって、どの原子と化合しやすいかが決まってきます。つまり相性があるんです。

　噛み砕いて説明すると、

　酸素をお菓子のはいったケースと考えます。この場合お菓子は電子です。
　酸素は今お菓子を６つ持っていて、あと２つ空きがあります。

　２つあれば、お菓子ケースは満杯となりふたをしめることができます。
　このふたを化合する相手と考えます。

　このふたが２つのお菓子をもっていれば、ふたをしめてきちんとお菓子を保管できます。

　ふたを閉めている状態が安定状態になるわけです。

　お菓子が少ないとふたがしめられないので、もう１つのお菓子を持っている相手を求めます。
　また、お菓子の数が多いと当然ふたはしめられないので、結合することはできません。

　つまり、酸素は、お菓子の数が丁度いい相手を探すわけです。

　だから、化合する物質も当然、電子の数（お菓子）の合う原子で構成されているものを選ぶわけです。

　当然、酸素よりも相性がいいものと化合している場合は、容易に引き離すことはできないので、相性がよくても化合できるわけではないです。

　ということで様々な制約があります。

　分かりにくいかもしれませんが、こんな感じです。

参考URL：

http://www.asahi-net.or.jp/~YE3T-HRBY/kagakusiryo24.html

回答No.3

matyuiny

炭素の燃焼（C+O2→CO2）などの酸化は分かりやすいと思います。そのものずばりで酸素がくっついてますのでね。それ以外の場合、No.2の方がおっしゃっているように「原子が電子を失う」という現象も酸化として定義されています。高校で化学をやってらっしゃったのなら、「酸化数」というものがでてきたかと思います。酸素原子は-2、水素原子は+1、等です。それを使ってある原子（金属など）の反応前後の酸化数を比較して、増加しているなら「酸化」、減少しているなら「還元」とされます。おそらく教科書にでているかと思いますので見てみてください。

＞強熱で物質がO2と化合することが酸化ですよね?
・長い間置いておいた紙が黄色っぽくなるのも酸化です。必ずしも高熱は必要ではありません。

＞ 物質が酸素と化合するのには、イオンじゃないから、化合される物質に制約は無いのでしょうか?
・もちろんされやすいものと、されにくいものがあります。金・プラチナなどはなかなか酸化されません。逆にマグネシウムなどは火をつければあっというまです。

なにやらまとまりがなくてすみません。オンラインの百科事典がありましたのでよかったらここでも検索してみてください。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A1%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%83%9A%E3%83%BC%E3%82%B8

回答No.1

tetujin3

酸化・還元の定義は電子の授受で考えられていますが，イオン結合の物質の反応以外は電子の授受はわかりにくいものです。
したがって，ここではまず，炭素が燃えて二酸化炭素になるような酸素と他の元素との反応を”酸化”と定義しましょう。（ここでやたらと突っ込むDNQは無視・・・きっぱり）。

＞強熱で物質がO2と化合することが酸化ですよね? 物質が酸素と化合するのには、イオンじゃないから、化合される物質に制約は無いのでしょうか?

O2との化学反応は，高温が必須条件ではありません。鉄などが錆びてFe2O3になる反応も酸化と言います。（この反応はイオンが関与してますが・・・アセアセ）
炭素が燃えるような現象を高温酸化と呼び，Feが湿った空気中で錆びる現象（酸化）と区別する場合が多いです。なお，Feも，高温酸化でFe3O4と呼ばれる酸化皮膜を形成します。

例えば不活性ガスであるヘリウムやネオンなどのガスは，酸素と混合していくら高温にしても化合しません。また，すでに酸化物になっているセラミックスと呼ばれる一連の酸化物は，酸素と化合することはありません。ただし，貴金属は酸化しにくいことで知られていますが，金でも酸化物は存在します。

で，正確な酸化の定義は以下です。
まず，酸化数と言う言葉を思い出してください。これは，原子がどれだけ酸化されているかを表す度合いです。
電子(－)を失うと酸化数が増加します。逆に電子(－)を得ると酸化数が減少します。電子を失うことが酸化，得ることが還元と定義されます。酸化数で言いかえると 「酸化数が増加した原子は酸化された，酸化数が減少した原子は還元された」となるわけです。