酸化還元 イオン化傾向

質問

塩酸や過酸化水素水に銅を溶かしても溶けないのに塩酸と過酸化水素水を混ぜたものに銅が溶けるのは何故ですか？詳しい方教えて下さい。お願いします。

回答No.1

htms42 · ベストアンサー

過酸化水素が酸化剤として効率よく働くためには酸が必要であるということになります。

半反応式で表すと
Ｈ２Ｏ２＋２Ｈ^+＋２ｅ^-　⇒２Ｈ２Ｏ
Ｃｕ⇒Ｃｕ^2+　＋２ｅ^-

合わせると
Ｃｕ＋Ｈ２Ｏ２＋２Ｈ^+　⇒　Ｃｕ^2+　＋　２Ｈ２Ｏ

普通は塩酸ではなくて硫酸を使います。
塩素が発生する可能性があるからです。

過酸化水素水に銅片を入れると銅の表面から泡が出てきます。
この泡は酸素です。銅が触媒になって過酸化水素が分解します。
２Ｈ２Ｏ２⇒２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２

酸性溶液で起こる変化を示す反応式では気体の酸素の発生はありません。
でも実際にやってみると泡が出ています。
銅の表面ではやはり銅が触媒になった分解反応が起こるからです。
この酸素は空気中に出て行くだけですから過酸化水素が無駄に消費されていることになります。

お礼

分かりやすい解説ありがとうございました。

回答No.2

htms42

＃１です。
少し補足します。

酸素が出れば酸化が起こると考えてしまいそうですね。
でも固体表面で、固体と気体が反応するというのは物すこく効率の悪いことなのです。だからほとんどの酸素は泡になって出て行くだけです。
空気中にも酸素はあります。新しい銅が見る間に変色して表面に酸化銅の膜がどんどんと成長していくなんてことは起こりませんね。（銅片をバーナーで強く加熱してから空気と接触させると表面が黒くなります。普通の温度では直ぐに黒くなるということは起こりません。）

多分、酸化銅の薄い膜は出来ると思いますが反応したと思えるほどの量ではないのです。
酸はこの酸化銅を溶かすということで説明しているサイトもあるようですが
一旦生じた酸素が銅を酸化すると考えるよりは酸性の条件では過酸化水素自体が別の反応を起こしていると考える方が素直なのではないでしょうか。水溶液反応と気体反応では反応の効率が大きく異なるというのも考えに入れておくといいでしょう。加熱しないと進まない反応が加熱なしに進むようになるというのも反応の仕組みが変わったと考える方がいいだろうということを示しています。

過酸化水素と硫酸の混ざった水溶液に銅片を入れると直ぐに溶液の色が青く変わり始めます。加熱の必要はありません。

お礼

わざわざ補足までしてくださって、感謝してます。ありがとうございました。