酸化数の限界とは？？

質問

大学の入試問題に

硝酸は酸化数が+5で、酸化数が限界まで高いため還元剤としては使えない。

という文章がありました。
酸化数の範囲とはそもそも何によって決まっているのですか？

回答No.1

phosphole · ベストアンサー

酸化されるということは反応相手に電子を上げるということですから、酸化数の上限とはどれだけ供与できる電子を持っているかということで決まります。
で、ほとんどのケースでは最外殻の価電子のやり取りしか起きませんので、価電子の数がすなわち酸化数の上限です。
窒素なら５個持ってますから、５電子まではあげられます。
硝酸の窒素原子では、窒素のまわりにはより電気陰性度の大きい酸素がついています。極端にいえば窒素の５個の価電子は全て酸素に取られているとみなせますから、窒素は５個の価電子を全て失った、したがって酸化数５となります。

なお、本当に全ての価電子を出せるかは元素次第です。
あまりに電気陰性度が強く価電子を引きつけたがっていると、相手に電子を渡しにくく鳴るため、可能な酸化数のリミットが下がります。ハロゲンの酸化数を調べるとご理解できるものと思います。

なお、遷移金属になると最外殻電子のみを供与するケースばかりではありませんので、酸化数の上限はやや難しくなりますが、高校の範囲ではそこまで抑える必要は無いと思います。

お礼

あ、なるほど。酸化還元は電子の授受だから価電子の数に左右されるわけですね。
疑問が解決しました！ありがとうございますm(__)m