酸化剤

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酸化とは、ある物質が化合する、水素を放出するなどの化学反応である。酸化剤(さんかざい、Oxidizing agent、oxidant、oxidizer、oxidiser)は、酸化過程におけるの供給源になる物質である。主な酸化剤は酸素であり、一般的な酸化剤は酸素原子を含む。

酸化反応に伴い熱やエネルギーが発生し、燃焼爆発は、急激な酸化現象である。酸化剤は燃料爆薬が燃焼する際に加えられて、酸素を供給する役割を果たす。一般に用いられる酸化剤としては空気、酸素、オゾン硝酸ハロゲン (塩素臭素ヨウ素) などがある。

定義[編集]

酸化剤は、酸素原子を放出する化合物または、酸化還元反応に於いて電子を得る物質と定義されている。

端的にいうと、

  • 酸化剤は還元される
  • 還元剤酸化される
  • 分子中のすべての原子にはそれぞれ酸化数を付与することができる。この数は酸化剤が作用したときに変動する。
  • 反応物の酸化状態の変化によって酸化還元反応が生じる。

酸化は文字通り物質が酸化物になることをも意味する。この過程は金属酸化鉄への変化)、非金属硫黄硫黄酸化物への変化)および有機物炭素水素二酸化炭素への変化)に当てはまる。

酸化剤の例[編集]

酸化鉄(III)の生成

4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

この化学反応では鉄の酸化数が0から3+に増加している。逆に酸素の酸化数は0から2-に減少している。この反応は2つの半反応式で表すことができる。

  1. 酸化の半反応式;Fe0 → Fe3+ + 3e
  2. 還元の半反応式;O2 + 4e → 2 O2−

鉄は酸化数が増加しているため還元剤であり、酸素は酸化数が減少しているため酸化剤である。

主な酸化剤[編集]

酸化剤 生成物
O2 酸素 H2O やCO2を含む種々の酸化物
O3 オゾン ケトン、アルデヒド、H2Oを含む種々の化合物、オゾン酸化を参照
F2 フッ素 F
Cl2 塩素 Cl
Br2 臭素 Br
I2 ヨウ素 I, I3
ClO 次亜塩素酸塩 Cl, H2O
ClO3 塩素酸塩 Cl, H2O
ClO4 过塩素酸塩 Cl, H2O
HNO3 硝酸 NO 一酸化窒素
NO2 二酸化窒素
六価クロム
CrO3 酸化クロム(VI)
CrO42− クロム酸塩
Cr2O72− 二クロム酸塩
Cr3+, H2O
MnO4 過マンガン酸塩
MnO42− マンガン酸塩
Mn2+ (酸性条件) 、 MnO2 (塩基性条件)
H2O2過酸化水素などの過酸化物 酸化物やH2Oを含む種々の化合物

関連項目[編集]