【前回の記事】酸化剤・還元剤とは？定義と半反応式の作り方2パターン
酸化剤・還元剤の定義や半反応式の作り方をまだ確認していない方はこちらから！
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前回は酸化剤・還元剤の定義と半反応式の作り方を学びました。今回は受験で頻出の酸化剤・還元剤を一覧表で整理し、それぞれの具体的な反応例を解説します。一覧表を覚えておくだけで入試問題がグッと解きやすくなりますよ！
- 受験頻出の酸化剤一覧と半反応式
- 受験頻出の還元剤一覧と半反応式
- それぞれの具体的な反応例
- 練習問題15問
酸化剤は電子を受け取る物質です。半反応式ではe⁻が左辺に来ます。
| 酸化剤 | 変化後 | 半反応式 |
|---|---|---|
| 過マンガン酸イオン MnO₄⁻（酸性） |
Mn²⁺ | MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O |
| 過マンガン酸イオン MnO₄⁻（中・塩基性） |
MnO₂ | MnO₄⁻ + 2H₂O + 3e⁻ → MnO₂ + 4OH⁻ |
| 二クロム酸イオン Cr₂O₇²⁻ |
Cr³⁺ | Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O |
| 濃硝酸 HNO₃（濃） |
NO₂ | HNO₃ + H⁺ + e⁻ → NO₂ + H₂O |
| 希硝酸 HNO₃（希） |
NO | HNO₃ + 3H⁺ + 3e⁻ → NO + 2H₂O |
| 熱濃硫酸 H₂SO₄（熱濃） |
SO₂ | H₂SO₄ + 2H⁺ + 2e⁻ → SO₂ + 2H₂O |
| 過酸化水素 H₂O₂ |
H₂O | H₂O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → 2H₂O |
| 塩素 Cl₂ |
Cl⁻ | Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻ |
| オゾン O₃ |
O₂ | O₃ + 2H⁺ + 2e⁻ → O₂ + H₂O |
| 二酸化硫黄 SO₂（酸化剤） |
S | SO₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → S + 2H₂O |
還元剤は電子を渡す物質です。半反応式ではe⁻が右辺に来ます。
| 還元剤 | 変化後 | 半反応式 |
|---|---|---|
| シュウ酸 (COOH)₂ |
CO₂ | (COOH)₂ → 2CO₂ + 2H⁺ + 2e⁻ |
| 過酸化水素 H₂O₂ |
O₂ | H₂O₂ → O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ |
| 硫化水素 H₂S |
S | H₂S → S + 2H⁺ + 2e⁻ |
| 二酸化硫黄 SO₂（還元剤） |
SO₄²⁻ | SO₂ + 2H₂O → SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻ |
| ヨウ化物イオン I⁻ |
I₂ | 2I⁻ → I₂ + 2e⁻ |
| 鉄(II)イオン Fe²⁺ |
Fe³⁺ | Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻ |
| スズ(II)イオン Sn²⁺ |
Sn⁴⁺ | Sn²⁺ → Sn⁴⁺ + 2e⁻ |
| 水素 H₂ |
H⁺ | H₂ → 2H⁺ + 2e⁻ |
H₂O₂（過酸化水素）
・酸化剤のとき：H₂O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → 2H₂O
・還元剤のとき：H₂O₂ → O₂ + 2H⁺ + 2e⁻
SO₂（二酸化硫黄）
・酸化剤のとき：SO₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → S + 2H₂O
・還元剤のとき：SO₂ + 2H₂O → SO₄²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻
どちらとしてはたらくかは相手の物質によって決まります。入試でも頻出なのでしっかり覚えておきましょう。
一覧表を見ただけでは「実際にどう反応するの？」と思うかもしれません。ここでは具体的な反応例を使って、酸化剤と還元剤が電子をやりとりしながら反応する仕組みを確認しましょう。
🔑 反応のしくみをイメージしよう
酸化還元反応は、還元剤が放出した電子を酸化剤が受け取ることで起こります。この電子のやりとりが、2つの物質を結びつける橋渡しになっています。
全体の反応式は、酸化剤の半反応式と還元剤の半反応式のe⁻の数を合わせて足し算することで作れます。
- 酸化剤と還元剤それぞれの半反応式を書く
- 両辺のe⁻の数が等しくなるように係数をかける
- 2つの半反応式を足し合わせてe⁻を消す
- 両辺を整理して完成
e⁻の数を合わせるため、(1)×2 ＋ (2)×5 をする
e⁻の数を合わせるため、(1)×2 ＋ (2)×5 をする
e⁻の数を合わせるため、(1)×1 ＋ (2)×3 をする
- 酸化剤の代表：MnO₄⁻・Cr₂O₇²⁻・HNO₃・H₂SO₄（熱濃）・H₂O₂・Cl₂・O₃
- 還元剤の代表：(COOH)₂・H₂S・SO₂・I⁻・Fe²⁺・Sn²⁺・H₂・H₂O₂
- H₂O₂は酸化剤にも還元剤にもなる特殊な物質
- 全体の反応式は半反応式のe⁻の数を合わせて足し算で作る
✏️ 練習問題【全15問】
解答・解説は次の記事で確認しましょう！
【基礎】酸化剤・還元剤の判定
次の物質は酸化剤・還元剤のどちらとしてはたらくか答えよ。
① MnO₄⁻（酸性条件） ② (COOH)₂ ③ Cl₂ ④ H₂S ⑤ H₂O₂
次の反応において、下線を引いた物質が酸化剤・還元剤のどちらとしてはたらいているか答えよ。
$$\underline{\text{Cl}_2} + 2\text{KI} \rightarrow 2\text{KCl} + \text{I}_2$$
次の半反応式の（ ）に適切な数字・式を入れよ。
MnO₄⁻ + （ ）H⁺ + （ ）e⁻ → Mn²⁺ + （ ）H₂O
次の半反応式の（ ）に適切な数字・式を入れよ。
Cr₂O₇²⁻ + （ ）H⁺ + （ ）e⁻ → （ ）Cr³⁺ + （ ）H₂O
次の半反応式の（ ）に適切な数字・式を入れよ。
H₂O₂ → O₂ + （ ）H⁺ + （ ）e⁻
【標準】半反応式を作る
希硝酸（HNO₃）が酸化剤としてはたらき、NOに変化するときの半反応式を書け。
濃硝酸（HNO₃）が酸化剤としてはたらき、NO₂に変化するときの半反応式を書け。
Fe²⁺が還元剤としてはたらくときの半反応式を書け。
SO₂が還元剤としてはたらき、SO₄²⁻に変化するときの半反応式を書け。
H₂O₂が酸化剤としてはたらくときの半反応式を書け。
【発展】全体のイオン反応式を作る
希硝酸と銅の反応のイオン反応式を作れ。
ヒント：Cuの半反応式は Cu → Cu²⁺ + 2e⁻
過マンガン酸カリウム（酸性条件）と過酸化水素（還元剤）の反応のイオン反応式を作れ。
二クロム酸カリウムとFe²⁺の反応のイオン反応式を作れ。
次の反応について、酸化された物質・還元された物質・酸化剤・還元剤をそれぞれ答えよ。
$$\text{Cl}_2 + \text{H}_2\text{S} \rightarrow 2\text{HCl} + \text{S}$$
H₂O₂は相手によって酸化剤にも還元剤にもなる。次の2つの反応それぞれで、H₂O₂が酸化剤・還元剤のどちらとしてはたらいているか答えよ。
① H₂O₂ + 2KI + H₂SO₄ → I₂ + K₂SO₄ + 2H₂O
② 2H₂O₂ + MnSO₄ → MnO₂ + H₂SO₄ + H₂O（MnSO₄が還元剤）
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