酸化還元と電池・電気分解（知識）の問題
硫化水素 と二酸化硫黄 を反応させると、次の反応が起こり硫黄の単体が生じる。
この反応における各物質中の硫黄原子の酸化数の変化から考えて、 は相手の に対してどのようなはたらきをする物質か。そのはたらきを表す用語を「〜剤」の形で、漢字で答えよ。
この問題で使うもの
- 酸化剤にも還元剤にもなる物質（説明と入口の問題）
- 酸化数と酸化・還元の判定（説明と入口の問題）
- 酸化剤と還元剤（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（10 技能）
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ヒント
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ヒント 1
反応式中の硫黄原子の酸化数を、反応の前後でそれぞれ求めてみよう。
ヒント 2
酸化数が増加した原子を含む物質は酸化され、減少した原子を含む物質は還元されている。
ヒント 3
中の は 、 中の は と変化している。 自身が酸化されたか還元されたかを判断し、そのとき相手の に何をしたことになるかを考えよう。
答えと解説
答えを見る
酸化剤
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解説を読む
酸化還元反応では、電子を失う（酸化数が増加する）変化を酸化、電子を受け取る（酸化数が減少する）変化を還元という。
与えられた反応で、各物質中の硫黄原子の酸化数を調べる。化合物中の は 、 は 、単体中の原子は とすると、
- 中の ： より
- 中の ： より
- 生成物の単体 ：
となる。したがって
- 中の ：（増加 → は酸化された）
- 中の ：（減少 → は還元された）
である。 は から電子を受け取ってみずからは還元され、その結果 を酸化している。このように、相手の物質を酸化し、自身は還元される物質を酸化剤という。
これに対して、相手に電子を与えて相手を還元し、自身は酸化される物質を還元剤という。この反応では が還元剤としてはたらいており、 を還元剤と答えるのは誤りである。
なお、 はふつう還元剤としてはたらくことが多いが、 のようにより強い還元剤と反応するときは酸化剤としてはたらく。酸化剤か還元剤かは、反応の相手によって決まることに注意する。
よって答えは「酸化剤」である。
別解
硫黄原子の酸化数を求める。H₂S では H が +1 なので S は -2。SO₂ では O が -2 なので S は +4。生成物の単体 S は 0。
SO₂ の S は +4 から 0 へと酸化数が減少している（還元された）。自身が還元されることで、相手の H₂S（S が -2 から 0 に増加し酸化される）を酸化している。したがって SO₂ は相手の H₂S を酸化するはたらきをする酸化剤である。
確かめ：酸化数の減少 +4→0 で 4 の減少、増加は H₂S 2 分子で (-2→0)×2=4 の増加となり、授受が釣り合う。