－ 76 － 高校講座・学習メモ

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化学基礎テレビ学習メモ

化学基礎監修・講師

小柳　めぐみ

　これまで，電子などのやり取りや酸化数の変化によって，「酸化された」物質と「還元された」物質を見分けてきました。今回は，物質を「酸化する」酸化剤と，「還元する」還元剤について学びます。酸化剤と還元剤は，私たちの生活の中でさまざまな形で利用されています。

第35回

酸化剤と還元剤

相手を酸化するのが酸化剤・還元するのが還元剤　酸素原子による酸化還元の定義では，物質が酸素原子を受け取ったとき，その物質は「酸化された」といい，酸素原子を失ったとき，その物質は「還元された」といいます。また，ある原子の酸化数が増えれば，その原子は「酸化された」といいます。逆に，ある原子の酸化数が減れば，その原子は「還元された」といいます。　酸化銅（Ⅱ）CuOと水素 H2が反応するときを例に挙げて考えてみましょう。H2は CuOから酸素原子を受け取って水 H2Oになったので，H2は「酸化された」ということができます。一方，CuOは酸素原子を失って銅 Cuになったので，CuOは「還元された」ということができます。このとき，CuOは H2を「酸化した」ので「酸化剤」，H2は CuOを「還元した」ので「還元剤」です。このように，酸化還元反応の中には，物質を酸化する「酸化剤」と還元する「還元剤」が必ず関わっています。

電子のやり取りで考えよう！酸化還元反応は電子の受け渡しで考えることもできます。電子を失ったとき，その物質は「酸

化された」といい，電子を受け取ったとき，その物質は「還元された」といいます。　右の図を見ながら，酸化剤と還元剤についてまとめてみましょう。相手の物質から電子を受け取り，相手を酸化する物質を「酸化剤」といいます。それによって酸化剤自身は還元されます。一方，相手の物質に電子を与えて，相手を還元する物質を「還元剤」といいます。そのため，還元剤自身は酸化されます。

分子のモデル

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化学基礎 35 酸化剤と還元剤

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　いろいろな酸化剤と還元剤　硫酸を加えて酸性にした過酸化水素水 H2O2とヨウ化カリウム KI水溶液を反応させると，混ぜる前はどちらの水溶液も無色だったのに，褐色になりました。この褐色はヨウ素 I2の色です。

このとき，H2O2の中の酸素原子の酸化数は減少しているので，H2O2自身は電子 e－を受け取って還元されています。このように，ふつう，H2O2は「酸化剤」として働きます。

また，ヨウ化カリウム KI水溶液に含まれていたヨウ化物イオンI －の酸化数は増えているので，I －は電子 e－を失って酸化されています。このように，KIは「還元剤」として働きます。

　硫酸を加えて酸性にした過マンガン酸カリウム KMnO₄ 水溶液では，含まれる過マンガン酸イオンMnO₄¯が赤紫色を示します。ここに，過酸化水素水 H2O2を加えると色が消えました。これは，MnO₄¯が電子 e－を受け取って「酸化剤」として働き，ほぼ無色のマンガン（Ⅱ）イオンMn²⁺になったからです。このとき，H2O2は電子 e－を失って「還元剤」として働き，酸素 O₂ が発生します。

　ちなみに，過マンガン酸カリウムは，化学的酸素要求量 COD（Chemical Oxygen Demand）による湖や海などの水質検査では，酸化剤として使われます。水質汚染の原因になる有機物を酸化して分解するのに必要な酸素の量を酸化剤の量に置き換えて計測するのです。　また，デニムの鮮やかな青は，白い糸を「インディゴ」という染料で染めたものです。インディゴの入った染色液を塩基性にしてから，還元剤「ハイドロサルファイト」を加えると，インディゴは水に溶けやすく繊維に染み込みやすい構造に変化します。ここに糸を浸し，空気中で酸化することにより，インディゴの構造が再び変化して青色になり，繊維に定着します。ジーンズのダメージ加工では，染色した時と同じように，還元剤を塩基と一緒に用いることによってインディゴの構造を変化させ，水に溶けやすくして脱色します。

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化学基礎 35 酸化剤と還元剤

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■相手の物質から電子を受け取り，相手を酸化する物質を「酸化剤」という。それによって，酸化剤自身は還元される。■相手の物質に電子を与え，相手を還元する物質を「還元剤」という。それによって，還元剤自身は酸化される。■漂白剤や水質調査，ジーンズの染色や脱色など，酸化剤・還元剤は身のまわりのさまざまなところで利用されている。