酸化還元反応

「酸化」という言葉は、酸素が歴史的に第一の酸化剤として認識されていたため、当初は特定の物質と酸素との相互作用を意味し、酸化物の形成を意味していました。 酸化は酸素の添加として理解され、修復の下では酸素の戻りであった。 だから、「酸化還元」という言葉はずっと前に化学を運んでいました。 酸化還元反応は後にこのようなプロセスと見なされ始め、その結果、電子が1つの原子から別の原子に移動するので、この用語はより広い意味を獲得した。 例えば、マグネシウムが酸素：2Mg + O2→2MgOで燃焼すると、電子はマグネシウムから酸素に移動する。

酸化還元反応は、酸化剤および還元剤と呼ばれる反応物がそれらの中で反応するという事実によって特徴づけられる。 原子が電子を放出する物質は還元剤であると考えられる。 原子を電子とする化学化合物は酸化剤と呼ばれます。 上記反応において、マグネシウムは還元剤であり、それ自体は酸化して電子を与える。 酸素は復元されます - 電子を取り、酸化剤です。 別の例：CuO + H 2→Cu + H 2 O。 酸化銅が水素電流で加熱されると、銅イオンは水素から電子を受け取る。 酸化剤であるので、それらは元素状の銅に還元される。 水素原子は還元剤である電子を放出し、水素自身は酸化される。

従って、酸化および還元プロセスは同時に起こり、還元剤は酸化され、酸化剤は還元される。 これらの相互プロセスの間には不可能な関係があるため、酸化還元反応にはそのような名前が付けられています。 つまり、電子を放棄する原子があるとすれば、確かにこれらの電子が取る原子が存在します。 この場合、酸化剤および還元剤の両方が酸化の程度を変化させる。 結果として、化合物は、分子中の原子の任意のタイプの結合によって形成することができる。

酸化還元反応の主なタイプは次のとおりです。

1. 分子間酸化還元原子は、例えば2HCl + Zn→ZnCl2 + H2↑（亜鉛還元剤、水素陽イオン酸化剤）のように、異なる化学物質の分子組成に含まれます。
2. 分子内酸化還元原子は同じ化学物質の分子の一部です。例：KClO3→2KCl + 3O2↑（ ベルソレット塩 酸素還元剤、塩素酸化剤の分子内）。
3. 自己酸化 - 自己還元または不均化 - 反応の同じ化学元素は、還元剤および酸化剤の両方である。例えば、3HNO2→HNO3 + 2NO↑+ H2O（ 亜硝酸 の窒素原子は還元剤および酸化剤の両方であり、酸化生成物は窒素酸、還元生成物 - 一酸化窒素）。
4. 配座または再構成は、分子内で異なる酸化度を有する同じ化学元素であり、例えばNH4NO3→N2O + 2H2Oなどの単一の酸化状態をもたらす。

酸化還元反応は、一般的または電子的形態で提示することができる。 化学相互作用の例として、2FeCl3 + H2S→FeCl2 + S + 2HClが考えられます。 ここで、鉄原子は1電子を取り、+3から+2に変化するので、酸化剤である：Fe +³+ε→Fe +²。 硫黄イオンは還元剤であり、酸化されて電子を与え、酸化状態を-2から0に変化させる：S≡2-e→S°。 化学量論的係数を式に配置するために、電子式またはイオン電子式のバランス法が用いられる。

酸化還元反応は広範囲に及んでおり、燃焼、崩壊、崩壊、呼吸、代謝、植物による二酸化炭素の同化、および他の生物学的プロセスに基づいているため、非常に重要です。 それらはまた、様々な産業において、それらの化合物から金属および非金属を製造するために使用される。 例えば、それらは アンモニア、 硫酸および 硝酸、 いくつかの建築材料、医薬品および他の多くの重要な製品の 製造に 基づいている。 それらはまた、様々な化学化合物を決定するために分析化学においても使用される。