原子の酸化数について

質問

はじめまして。たびたびこの手の質問がこのカテであり、気分を害されないでいただきたいのですが。。

では、早速ですが、
(1)[Fe(CN)6]3-
　のFeの酸化数は？

という問いです。答えは＋3で、その解説では、“ＣＮ-は全体で－1だから・・・・”とあったのですが、この部分の意味が分かりません。

また、同様に、
(2)Ca(HCO3)2
　のCの酸化数は？

という問いに対し、答えは＋3で、その解説では、“ＨＣＯ3－なので・・・・”とあったのですが、こちらも意味が分かりません。

教えていただけますか？よろしくお願いします。

回答No.5

htms42 · ベストアンサー

(1)
＞、“ＣＮ-は全体で－1だから・・・・”
という表現に少し引っかかりを感じます。

［Ｆｅ(ＣＮ)6]^(3-)の中のＦｅイオンの価数は３＋です。これはＣＮイオンの価数が１－であるということから出てきます。(＋３)＋(－１)×６＝－３です。
単原子イオンの酸化数は価数と同じですから酸化数は＋３です。
Ｆｅの価数を求めるのですからＣＮ^－の中のＣやＮがどういう状態であるかは関係がありません。
ＣＮイオンの価数が１－であるというのは酸化数から出てくるのではありません。ＨＣＮという酸の電離で考えるのです。「全体で－１だから」という表現からはＣやＮを問題にしているような印象をうけます。

過去の回答に「イオンの価数の判断は酸化数とは関係がない」と書きました。何度も繰り返しています。逆なんです。「イオンの価数に合うように酸化数を決めている」のです。

(2)ではＨＣＯ３^-の中のＣの酸化数を求めるのですから　ＨＣＯ３イオンの価数が１－であるということから出発する必要があります。
「この意味がわからない」と書いておられるのはどういう意味でしょう。

イオンとしての価数が１－になるというのはＨ２ＣＯ３の電離で決まることです。
Ｃａ(ＨＣＯ３)2　は酸化・還元のところではじめて出てきた化合物ではないはずです。ＮａＨＣＯ３などと一緒に酸・塩基、塩のところで出てきたはずです。その時にイオンの価数がいくらになるかは考えているはずです。

「酸化数は＋３である」という解説に疑問を持ったのであればこういう文章ではないような気がします。

※＋３が間違いであるというのはすでに回答が出ています。
Ｈ２ＣＯ３→Ｈ^＋＋ＨＣＯ３^－です。　ＨＣＯ３^-の中のＣの酸化数はＨ２ＣＯ３のなかのＣの酸化数と同じです。
Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２→Ｈ２ＣＯ３　ですからＣＯ２の中のＣの酸化数と同じです。これが＋４であるというのはすぐにわかります。
水が付け加わる反応や中和反応は酸化・還元反応ではありません。酸化・還元反応だけで酸化数が変わります。中和反応では酸化数は変わりません。酸化数はこのような反応の違いを表せるように決めているという言い方も出来るのです。

お礼

遅くなりました。たいへん詳しい説明をいただきありがとうございます。

回答No.4

chkf

No.3です
連続ですみません。

(2)は＋４ですね（Ｏ上に陰イオンがあるからＣは無関係）

回答書いていてなんか変だと思いました。
No.3の最後から２行目は無視してください。

お礼

詳しくご説明いただき、ありがとうございます。

完全に理解できるようになるまで、繰り返し読ませていただきます。ありがとうございました。

回答No.3

chkf

両方とも形式酸化数は各原子について求めてみてください。
酸化数というのは、共有結合を全てイオン結合のように極端に表したとき、それぞれの原子がどのくらい＋もしくは－になるのかという数値のことです。
原子同士の共有結合１本につき、どちらかが＋１，どちらかが－１となります。＋－の判定は、電気陰性度で決めます。
たとえば、HClを考えてみましょう。
H+とCl-になるからすぐにわかると思いますが
酸化数は
構造はH－Clで
電気陰性度H<Clだから、Ｈが＋１，Clが－１というように求めます。

それで、ＣＮ－は
構造は－Ｃ三Ｎ
（Ｃ原子上に陰イオン（－１）があります。）
電気陰性度C<Nだから
Ｃは＋２，Ｎは－３，全体で－１

ＣＮ－（シアン化物イオン）は頻出イオンなので、構造を覚えておいて損しないと思います。

同じように、ＨＣＯ３－の構造は？

Ｏ-
｜
Ｃ＝Ｏ
｜
ＯＨ

電気陰性度は？
C<O
ＣはＯと４本分の共有結合があるから、＋４になっているはずですが、
１価の陰イオンなので－１を足して＋３という答えになっています。

酸化数を求める時は、イオン式で覚えるのではなく、構造で覚えた方がいいですよ。

お礼

遅くなりまして、申し訳ありません。ありがとうございました。

回答No.2

Tacosan

HCO3^- における C の酸化数は +4 では?

補足

そうですね、写し間違えました。申し訳ありません。

回答No.1

Ichitsubo

(1)
単原子イオンの酸化数はイオンの価数に等しい。
多原子イオンでは、各原子の酸化数の合計はイオンの価数に等しい。

(2)
Ca(HCO3)2はCa^2+とHCO3^-からできていることは一目瞭然

お礼

遅くなりました。ありがとうございます。