酸化数の決め方
反応で電子がどれくらい動いたかを表すのが酸化数です。ルールにしたがって機械的に求められます。
基本知識
酸化数のルール:
① 単体の原子 → 0 (例: H2, O2, Cu, Fe はすべて 0)
② 単原子イオン → そのイオンの電荷 (例: Na+ は +1、Cl- は -1)
③ 化合物中の H = +1 (例外: 金属の水素化物 NaH などでは -1)
④ 化合物中の O = -2 (例外: 過酸化物 H2O2 では -1、OF2 では +2)
⑤ 化合物全体の酸化数の合計 = 0、多原子イオンではイオンの電荷に等しい。
例: H2SO4 の S → (+1)×2 + S + (-2)×4 = 0 → S = +6。
📘 重要用語
酸化数（原子が持つ電子の偏りを整数で表した数値。+/- を必ずつける）
単体（H2, O2, Cu などはすべて酸化数 0）
水素の酸化数（基本 +1、金属水素化物では -1）
酸素の酸化数（基本 -2、過酸化物では -1、OF2 では +2）
化合物の総和（中性化合物 = 0、多原子イオン = 電荷）
酸化数の変化（増加 → 酸化、減少 → 還元）
酸化数（原子が持つ電子の偏りを整数で表した数値。+/- を必ずつける）
単体（H2, O2, Cu などはすべて酸化数 0）
水素の酸化数（基本 +1、金属水素化物では -1）
酸素の酸化数（基本 -2、過酸化物では -1、OF2 では +2）
化合物の総和（中性化合物 = 0、多原子イオン = 電荷）
酸化数の変化（増加 → 酸化、減少 → 還元）
深掘り (背景・意義)
酸化数の変化を見れば、反応の中でどの原子が酸化・還元されたかがすぐにわかります。
例: Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O (熱濃硫酸)
・Cu: 0 → +2 (酸化された、還元剤)
・S (H2SO4 一部): +6 → +4 (還元された、酸化剤)
酸化数が増えれば酸化、減れば還元。これだけ覚えれば、複雑な反応でも電子の流れがわかります。
とくに窒素・硫黄・ハロゲン・金属は、酸化数が大きく動くので得意な原子です(N: -3〜+5、S: -2〜+6 など)。
💡 ポイント
- 単体 = 0
- H = +1 (例外: NaH などは -1)
- O = -2 (例外: 過酸化物 H2O2 は -1)
- 化合物全体 = 0、多原子イオン = 電荷
- 酸化数増加 → 酸化
- 酸化数減少 → 還元
- H2SO4 の S = +6、HNO3 の N = +5
注意点 (混同しやすい)
① 過酸化物 (H2O2) の O は -1、フッ素化物 (OF2) の O は +2 と例外がある。② 金属の水素化物 (NaH, CaH2) の H は -1。③ 酸化数は整数とは限らないこともあるが、高校では整数のみ。④ 必ず +/- 符号をつける。「+6」を「6」とだけ書かない。
練習
- H2SO4 中の S の酸化数を求めなさい。
- KMnO4 中の Mn の酸化数を求めなさい。(K=+1, O=-2)
Cl2 + 2KBr → 2KCl + Br2で酸化された原子はどれか。