酸化還元反応

質問

こんばんは。
とても初歩的な質問で恥ずかしいのですが教えて下さい。

２Ｃｕ＋Ｏ２　→２ＣｕＯ
(1)，２Ｃｕはe－を失い、Ｏ２はe－を受け取ると教科書に書いてあったのですが、それはどこからわかるのでしょうか？
(2)，この式の半反応式は
　　Ｃｕ→Ｃｕ２プラス　＋　２ｅ－
　　Ｏ２＋４ｅ－　→２Ｏ２－
　　ですがこれは何を意味してるのでしょうか？

Ｏは酸素です。わかりにくくて、ごめんなさい。よろしくお願いします。

回答No.2

shkwta · ベストアンサー

＞それはどこからわかるのでしょうか？
化学反応式を見てもわかりません。これは予備知識が必要です。

「酸素原子が、金属原子と結合する場合は通常、酸化物イオンＯ^2- になり、金属原子が陽イオンになる」

※右上の数字は^ であらわすことにします。

この知識を使えば、ＣｕＯのＯは、Ｏ^2- になっていると判断できます。ということは、自動的に Ｃｕのほうは、Ｃｕ^2+ になっているという結論になります。

つぎに、イオンの表わし方の知識が必要です。
「原子が、電子を放出したものを陽イオン、電子を受けとったものを陰イオンという。陽イオンは右上に放出した電子の個数に応じて、+, 2+, 3+, …をつけて表わす。陰イオンは、-,2-,3-,…をつけて表わす。」

ということで、Ｏ^2- とは、Ｏが電子を2個受けとったものです。化学反応式を見ると元はＯ2 だったので、Ｏ2としては「４個の電子を受けとって、２個のＯ^2- になった」となります。これを半反応式で書くと、

Ｏ2 ＋ ４ｅ^- → ２Ｏ^2-
ｅ^- は電子を表わす記号です。

Ｃｕのほうは、Ｃｕ^2+ になるので、２個の電子を放出します。これを半反応式で書くと

Ｃｕ→Ｃｕ^2+ ＋ ２ｅ^-

わかりにくかったら補足してください。

お礼

質問に的確に答えて下さり助かりました。わかりやすい説明ありがとうございました。

回答No.3

noname#62864

「それはどこからわかるのでしょうか？」という質問に対する回答は難しいのですが、大げさな言い方をしますと、「化学の理論全体の整合性から、そう考えるのが妥当である」ということになるでしょう。

つまり、酸素原子が２個の電子を受け取ると、安定な希ガス元素であるネオンと同じ電子配置になります。
物理学の理論によれば、そのネオンの電子配置が安定であるとされています。
そのために、酸素原子が２個の電子を受け取ったと考えるのが都合がよいのです。

一方で、銅は１個の電子を放出してCu+となったり、２個の電子を放出してCu2+になりやすいことが知られています。
そこで、酸素が多くある状況ではCu2+とO2-が生じたと考えるのが都合がよいのです。

このようにして、考えていくことによって、種々のイオンの電荷や、原子の酸化数が矛盾無く説明できるようになるのです。
また、このように考えることが適当であることを支持する実験結果も多くあります。

電子配置のことはいずれ学校で習うと思います。

(2)についての説明はすでに書かれているとおりです。

お礼

質問に答えて下さりありがとうございました。助かりました。

回答No.1

okazariY

(1)元素の電子軌道を調べてみてください。Cuは電子2つ（2e-）余分で、Oは電子2つ足りない状態です。
（２）前述の電子の移動の仕方です。

お礼

すぐに答えて頂きありがとうごさいました。