酸化還元反応とは?
さんかかんげんはんのう
酸化還元反応とは、物質間で電子が移動する化学反応の総称で、燃焼・腐食・生体エネルギー産生など自然界と産業の至る所で起こる基本的な化学変化です。
酸化還元反応(oxidation-reduction reaction、略称レドックス反応)とは、反応物質の間で電子が授受される化学反応のことです。電子を失う変化を酸化、電子を受け取る変化を還元といい、この二つは必ず同時に起こるため「酸化還元」と一対で扱われます。
酸化数という概念を用いると反応の把握が容易になります。酸化数が増加した物質は酸化されており、酸化数を下げた相手を酸化した物質を酸化剤、自らが酸化されることで相手を還元する物質を還元剤と呼びます。
身近な酸化還元反応の例を挙げると次のようになります。
- 鉄のさび(鉄が空気中の酸素と反応して酸化鉄を生成)
- 燃焼(炭素・水素が酸素と反応し二酸化炭素・水を生成)
- 電池(化学エネルギーを電気エネルギーに変換する電極反応)
- 光合成と呼吸(生体内でのATP産生に伴う電子伝達)
工業的にも酸化還元反応は製鉄・めっき・化学合成・漂白など幅広い場面で利用されています。化学の根幹をなす概念であり、高校化学から大学の無機・有機・生化学まで繰り返し登場します。
使い方・例文
鉄くぎを水に浸けておくと赤茶色のさびが生じるのは、鉄が酸化される酸化還元反応の典型例です。また、乾電池の放電も正極と負極で起こる酸化還元反応によって電気エネルギーが取り出されています。
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