次の反応のうち、酸化還元反応であるものはどれか。
1 塩酸とアンモニアの中和
2 酢酸とエタノールの反応
3 鉄が酸素と反応して酸化鉄になる
4 塩化ナトリウムの水への溶解
5 二酸化炭素の水への溶解
正解:3
解説:鉄(Fe)が酸素(O)と反応して Fe2+ や Fe3+ になるため、電子の授受が起こる典型的な酸化還元反応。1・2 は電子の授受を伴わない。4・5 も物理変化または酸塩基反応であり酸化還元ではない。
1の反応式はNH3 + HCl → NH4Cl
2は文系の人にはあまりなじみのないエステル化という反応
CH3-COOH + C2H5-OH→ CH3-COO-C2H5 + H2O
3は4Fe+3O2→2Fe2O3 (鉄を熱して酸化鉄になる反応)
4は塩化ナトリウム(食塩が水に溶ける溶解) NaCl→Na++Cl-
5はイオン反応式で書くとCO2 + H2O → 2H+ + CO32-で溶液は弱酸性になります
ここで酸化と還元の定義を確認しておきます
酸化……酸素を受け取る、電子を放す、酸化数が増える
還元……水素を放す、電子を受け取る、酸化数が減少です
ここで酸化還元反応を一発で見抜く方法を教えます。単体が絡む反応は必ず酸化還元反応となると言う事です
単体は酸化数0なので、これが反応に加担すると、酸化数は+になるか、-になるかどちらかです。つまり必ず酸化還元反応をしていることになりますよね。
余談ですが、選択肢4に関連して、食塩を水に溶かすとマイナスの溶解熱が発生します(温度が下がる)。氷と食塩を混ぜるとこの反応のせいで、マイナス10度にまで温度が下がる現象が起こります。