高校の化学について教えていただきたいことがあります。

質問

高校の化学について教えていただきたいことがあります。
現在授業で酸化還元反応について習っています。酸化剤、還元剤の反応式を習ったあと、その二つを同時に反応させる式を作りました。たとえば過マンガン酸カリと過酸化水素のようなものです。代表的な酸化剤と還元剤を反応させ、式を完成させることはできるのですが、酸化剤と還元剤を反応させることにどのような意味があるのかわからないのです。上の例でも、あの二つを反応させることは、化学の何かの分野で実際におこなわれていることなのでしょうか？
よろしくおねがいします。

回答No.4

Saturn5

酸化還元反応とは電子をやりとりする反応のことです。
過マンガン酸カリウムと過酸化水素水の反応は滴定くらいにしか
使われません。（色の変化がわかりやすいという点もあります）
広い意味では、と球場のほとんどの反応は酸化還元反応です。

人間はグルコース＝ブドウ糖（還元剤）の材料として食物を摂取し、
酸素（酸化剤）を得るために呼吸しています。そして、細胞内で
グルコースを酸化することによってエネルギーを得ています。
化学変化があると熱を発生または吸収します。また、色が変わる反応も
多いです。この原因のほとんどが電子の場所が変化です。
電子は場所によってエネルギーが決まっていて、それが変化すると
熱の形でエネルギーの出入りがあります。

逆にいうと、酸化還元反応でない代表が中和反応です。
ＨＣｌ　＋　ＮａＯＨ　→ ＮａＣｌ ＋ Ｈ２Ｏ
これは陽イオンと陰イオンが入れ替わっているだけなので、酸化還元
反応ではないですが、広い意味ではＨ＋とＯＨ－が結合すると電子の
位置が微妙に変わりますので、酸化還元反応と言えなくもないのです。
ここまで範囲を広げてしまうと、全ての反応が酸化還元反応になります。

ですから、高校では完全に電子が移動して、酸化数の変化が整数で
表されるものを酸化還元反応と定義しています。
　２Ｃｕ　＋　Ｏ２　→　ＣｕＯ
　　　０　　　０　　　　＋２－２

お礼

詳しく教えていただいて、ありがとうございます。
生体内でも酸化還元反応が活発におこなわれているのですね。
特にグルコースと酸素の関係は本当に驚きました。
今回の質問は、学校で練習する典型的な酸化剤と還元剤の組み合わせで作る反応式は、ただ酸化還元反応を理解させるためだけのものなのか、あのいくつかの反応は実際にどこかでよく使われつぃるものなのかを知りたかったのです。
過マンガン酸カリと過酸化水素であれば、滴定くらいしかないとうかがい、意味がわかりました。
ありがとうございました。

回答No.3

htms42

＞酸化剤と還元剤を反応させることにどのような意味があるのかわからないのです

酸化剤と還元剤が反応するのが酸化還元反応です。
酸化剤だけの、または還元剤だけの酸化・還元反応というのは存在しません。

自然界には多くの物質が存在します。
その物質のできる反応はほとんどが酸化・還元反応です。
宇宙に一番多くあると言われているのは水素です。
人間の体の中にも水素はたくさんあります。でもすべて化合物として存在しています。単体の水素など人間の体の中にはありません。単体の水素が水素を含む化合物に変わる反応はすべて酸化・還元反応です。簡単な構造の化合物が複雑な構造の化合物に変わっていく反応も大抵は酸化・還元反応です。これらの反応の逆もまた酸化・還元反応です。生物は外部の物質を食べ物として取り入れて生きて行く為に必要な物質を合成しています。一部の物質はエネルギーを生産するために使われています。ここで起こる反応はほとんどが酸化・還元反応です。

単体しか存在しない宇宙であれば生物とは無縁の宇宙でしょう。
地球のような小さな星は存在していないでしょう。

教科書に載っている酸化・還元反応はこういう広い範囲で起こっている複雑な反応を理解するための手掛かりです。
エネルギーを取り出す反応も大抵は酸化・還元反応ですから毎日の生活の中で利用していることです。
電池の反応も酸化・還元反応です。二酸化マンガンは大抵の乾電池の中で使われている酸化剤です。

お礼

早速の回答、ありがとうございます。
学校で習っているいくつかのくみあわせは、酸化還元反応の基本的な原理を理解させるためだけのものなのですね。
宇宙で起きているさまざまな反応が酸化還元反応だとは驚きました。また身近なものでは電池がそうなのですね。小学校のとき、乾電池を作りましたが、そのときは原理を知らなかったので、塩水をいれたら電気が流れたのが驚きでした。
まだ習っていませんが、それでこのあとすぐあとのページが電池や電気分解になっているのですね。
いろいろとありがとうがざいました。

回答No.2

nious

酸と塩基による中和反応と同様に「滴定」に利用されています。

中和反応も酸化還元反応も平衡反応の一種で、

一般にはどちらもその平衡定数が非常に大きい為、

反応がほぼ完全に進行するので滴定が可能です。

滴定により特定の物質の濃度が分かったりする訳です。

このような滴定方法には他にも、

「沈殿滴定」「キレート滴定」

等、沢山あります。

お礼

お礼のばしょをまちがえました。

早速の回答、ありがとうございました。
やはり意味があったのですね。反応式を作る練習だけのためなら、組み合わせの数が多すぎると思いました。片方の濃度がわかっていて、他方の濃度を知りたいとき滴定をすればよくて、それがしやすいということですね。どうもありがとうございました。

投稿日時 - 2010-07-29 13:19:22

補足

早速の回答、ありがとうございました。
やはり意味があったのですね。反応式を作る練習だけのためなら、組み合わせの数が多すぎると思いました。片方の濃度がわかっていて、他方の濃度を知りたいとき滴定をすればよくて、それがしやすいということですね。どうもありがとうございました。

回答No.1

debukuro

酸化と還元の意味を理解させるためです
反応の過程で何が起こっているのか？
これを知ることが重要なのです

お礼

早速回答してくださってありがとうございました。
またなにかありましたよろしくおねがいします。