酸化還元反応を極めたい
CuO+H2→Cu+H2O
の反応において
>水素はこのとき、H^{0}→H^{+}と変化していますね。
ということが言えるためには酸化数の考え方が必要なのです。
もしH^{+}が酸化数ではなくてイオンの価数のことを表しているのであれば「H2Oは共有結合なのになぜイオンの価数が決まるのか」ということになります。
酸化数の考え方を使わないのであれば酸素の移動、水素の移動、電子の移動はどれも十分ではありません。うまく説明できる反応もあればそうでない反応もあります。酸化・還元が同時に起こっているということを示すにはどこか具合の悪いところが出てきます。
逆だろうと思います。
酸化・還元が同時に起こるということははじめから意識されていたことではありません。反応の積み重ねでだんだんと意識されるようになってきたものです。
そうすると酸素の移動、水素の移動、電子の移動のどれもが十分ではないということになり、それに対する解決策として「酸化数」の考えが提出されてきたのです。(これは#3に書いたことの繰り返しです。)
イオン結合でないものをイオン結合であるかのように扱うというのは酸化数の立場です。酸化数と関係なしに「H2Oはイオン結合です」なんて言えばセンター入試のレベルでアウトです。
酸素の移動、水素の移動は元素についての判断ではありません。化合物についての判断です。「酸化銅が銅に還元された」という表現のはずです。
元素について言うのは電子の移動です。単原子イオンについて言う表現になります。それをさらに多原子イオン、分子にまで当てはめようとしたものが酸化数です。
酸化数を習っていない段階での高校生が酸素の移動、水素の移動、電子の移動の考えで酸化・還元が同時に起こっていることを示すのは難しいことです。私は無理だと考えています。
上の反応を電子の移動で言うと
Cu^(2+)+2e^(-)→Cu
O^(2-)+2H2→2H2O+2e^(-)
ということしかわかりません。
この式からでは電子がどこから出てきたのかがわかるはずがありません。
銅については還元されたということがはっきりいえます。結合している酸素が取れたということでも、電子が入ってきたということでもいえます。相手の変化ははっきりしません。
お示しの反応式
>2CuO + C → 2Cu + CO2 吹管反応で酸化銅の還元
では酸素の移動の判断ではうまくいきます。
電子の移動では
2O^(2-)+C→CO2+2e^(-)
ということしかわかりません。
これ以上進む(元素の酸化状態にまで考えを進める)ためには「酸化数」の考え方が必要なのです。
「酸化数」はこういう目的だけに限定した約束事です。
電気陰性度を手がかりにして電荷を割り振るということをやっています。
>イオン結合でないものをイオン結合であるかのように扱うというのは
この説明について言っていると解釈します。
Hで判断すると、CuOはH2と結びついて、H2Oになり、
H2はH2を失っていると解釈してしまいした。
酸素の移動、水素の移動は元素についての判断ではありません。化合物についての判断です。「酸化銅が銅に還元された」という表現のはずです。
この化合物の判断が何か曖昧な表現と感じて、理解に苦しんでいます。
例えば、銅は酸素と結びついて酸化銅に酸化したといいますよね。
この部分を少し砕いて教えてくれませんか??
CuOはH2と結びついて、この部分をイオン結合のように扱っているとおっしゃる理由を教えて下さい。
すいません。 教えて下さい。
お礼
arigatougozaimasu!!