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酸化・還元の定義の変遷について

電子の授受で酸化還元反応をとらえる場合を考えます。
(酸素の授受で酸化還元をとらえる場合との比較で)

例えば、Fe+S (加熱)→ FeS において
一見、酸化のようにも見え
Fe+O→FeO と比較しても電子の流れは類似しているので
酸化という言葉を使うのは理解できます。

しかし、Fe+S → FeS という反応式だけからは
酸素の授受で酸化還元をとらえるときのように
元の金属に戻すような反応は見当たりませんが
なぜSは還元されたという言い方をするのでしょうか?

電子の授受で酸化還元反応をとらえる場合
元の意味から離れてきているいる酸化という言葉以上に
還元はそれよりはるかかなたに意味が飛んでしまって
還元の意味をなさないように感じますが
単に、酸化に伴って放出された電子を受け取るだけ という
程度の認識でよいのでしょうか?

投稿日時 - 2013-04-28 17:47:25

QNo.8063546

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回答(7)

ANo.7

いや, Fe + O → FeO の反応でも「元の金属に戻すような反応」は見当たらないでしょ? なのに, なんで「O が還元された」と思うのかが理解できなかったので.

で, 「電子の動き」から酸化/還元というのであれば, Fe + S → FeS でも同じように電子が動くのだから同じように酸化/還元という表現をしてかまわないはず.

投稿日時 - 2013-04-29 22:56:58

ANo.6

一般的には化学全体の事象を矛盾なく理解できるかということが重要です。
異なった種類の原子間の結合であれば、その原子間に電気陰性度の差があります。そしてその差に基づいて、電気陰性度の大きい側にー、小さい側に+の電荷を割り当てます。これを結合ごとに行うことによって酸化数を決定します。結合の多重度に関しては電子配置や他の事例と矛盾の内容に決めます。FeSであれば二重結合と考えます。そのため、Feに+2、Sに-2の酸化数を割り当てます。

歴史的な経緯は知りませんけど、結合原子間の電気陰性度の差を考えることによって全体をすっきり説明できます。酸素や水素にこだわる必要は全くありません。

投稿日時 - 2013-04-29 18:15:37

ANo.5

すいません、一部間違っていました(係数が合っていない)。
あと補足もしておきます。

>一方、電子の授受で定義すれば理解できますよね。
Fe+S → FeS
ですから、鉄は0から+2になり酸化。
イオウは0から-2で還元と。

ちなみに、硫化鉄は塩酸と反応すると

FeS+2HCl → FeCl2+H2S
となり、硫化水素を発生します。

この反応は電荷も変わっていませんから酸化還元反応とはいえません。

つまりFeSは酸化も還元も受けずにH2Sに変換できますから、最初の反応でSは還元されたと理解できませんか。

SはFeと反応することにより、FeSになり、FeSは酸化も還元もなしにH2Sに変換できる。
すなわち、SがFeSになることはSにとっては還元反応だと。

投稿日時 - 2013-04-29 06:41:34

補足

ありがとうございます。
最後の3行がよくわからないのですが、すみません。。。それと以下の説明も気になってます。http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1295329072

投稿日時 - 2013-04-29 11:37:19

ANo.4

学問の進歩により、より広い解釈をもたせることにしたわけです。
酸素の授受で酸化還元を定義しても

Fe+S (加熱)→ FeS

を酸化還元とは理解できない。

一方、電子の授受で定義すれば理解できますよね。

FeS+HCl → FeCl2+H2S

この反応は電荷も変わっていませんから酸化還元反応とはいえません。

つまりFeSは酸化も還元も受けずにH2Sに変換できますから、最初の反応でSは還元されたと理解できませんか。

SはFeと反応することにより、FeSになり、FeSは酸化も還元もなしにH2Sに変換できる。
すなわち、SがFeSになることはSにとっては還元反応だと。

歴史的には、新しい考えが出てきて、その考えで古いことも説明できることにより定義が拡大したわけです。

酸素の授受→水素の授受→電子の授受です。

投稿日時 - 2013-04-29 06:33:58

ANo.3

えぇと, Fe + O → FeO の反応で O が還元されたってのはいいんでしょうか?

#2 で挙げられている Wikipedia にちゃんと書いてある. ただ, #2 がどうして「”酸素と水素” が必ず介在している」と解釈したのかは全く不明.

投稿日時 - 2013-04-28 23:42:31

補足

はい、Fe + O → FeO の反応では電子の動きからFeが酸化され O が還元されたと表現することは了解しております。
酸素の授受での定義からは、この反応は酸化のみですので、いくら電子の授受からの定義とは言え O については還元されたと言うのは何か理由があるのでしょうか。それとも還元の意味が単に変化してしまったということでしょうか。
酸素の授受での定義から見た酸化反応には、電子の授受で見ると、酸化と還元の両方が存在するということになるのでしょうか?
逆に、酸素の授受での定義から見た還元反応においても、電子の授受で見ると、酸化と還元の両方が存在するということになるのでしょうか?

投稿日時 - 2013-04-29 01:08:20

ANo.2

補足のサイトを確認しました。

又、ご質問は ”なぜSは還元されたという言い方をするのでしょうか?”
だったのですね。 
”元の金属に戻すような反応” との事から Fe 側と勘違いしたことを書いてしまいました。

しかしながら補足サイトの Fe+S → FeS の反応式からは 酸化還元の意味合いは無いですね。

既にご存知の様に 酸化還元は ”酸素と水素” が必ず介在しているからです。
参考 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E5%8C%96 (Wikipediaより)

学問としてのみの実験とは違って実際の実験ではかなりの推測物質が入ってきますがこのサイトの S が還元されたというのは(もしそう使われていたなら) 当たっていないと思います。

投稿日時 - 2013-04-28 22:40:04

ANo.1

Fe+S → FeS の式には
FeO + S2H2 → FeS(硫化鉄) + H2O(水

の式が省力してあるのですね。
Feから O が H2により取り去られ つまり 酸素の O がなくなったので還元ですね。
(O が付く 酸化、 Oをとる 還元)

通常、還元は H が付くことを 言います。
 酸化還元の定義は 元の金属になることをいうのではなく 酸素や水素が付いたり離れたりするのを言います。

投稿日時 - 2013-04-28 21:28:13

補足

以下のページ実験は、Fe+S → FeS と思っておりましたが
FeO + S2H2 → FeS(硫化鉄)+ H2O(水) という反応だったのでしょうか???

http://www.ons.ne.jp/~taka1997/education/2003/chemistry/01/

投稿日時 - 2013-04-28 21:52:41

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