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分析化学-11
酸化還元反応
酸化還元反応の基礎
酸化（oxidation）反応：電子が奪われる反応、電子を放出する反応。
還元（reduction）反応：電子を受け取る反応
元素(ローマ数字)のローマ数字は酸化数を表す。
Ox1+Red2⇔Red1+Ox2
1と2は物質を表す。物質1は還元され（Red1になり）、物質2は酸化された（Ox2になった）。
Oxは酸化剤（相対的に酸化された状態にあり、反応後、還元されて反応前に比べて還元状態になる。）
Redは還元剤（相対的に還元された状態にあり、反応後、酸化されて反応前に比べて酸化状態になる。）
酸化還元反応は原則として同時に起こり、電子がどこかに蓄積することはない。 全反応にすると、どちらが酸化されたか（還元されたか）分からない。言い換えれば、Ox1とRed2のどちらが酸化剤か、どちらが還元剤か分からない。
これは、酸化数を計算できれば、容易に判別できる。反応前後で酸化数が増加（または減少）していれば、その物質は酸化（または還元）されたので、還元剤（または酸化剤）である。
酸化数の計算
1.単体の酸化数は ゼロ
2.イオンの酸化数は電荷の数
3.化合物中のHは+Ⅰ、Oは-Ⅱ
4.分子中の各原子の酸化数の和は価数
電気化学セル
1. ガルバニセル（電池）：自発的化学反応が電力を作る。例：電池
2. 電解セル：外部から電圧をかけ、強制的に反応を起こす。例：水の電気分解
いずれのセルも酸化が起こる半電池をアノードと呼ぶ。
ガルバニセル：塩橋でつないだ二つの溶液に金属（鉄とセリウム、または亜鉛と銅）をそれぞれ入れて、線でつなげる。相対的に電子を受け取りやすい（還元されやすい）物質が入った容器に向かって電子が流れ出す。
塩橋：溶液が混ざりあうことなく、電荷のみが移動する通路。KClで作る。
還元されやすさは何で決まるのだろうか？
標準酸化還元電位の表
標準酸化還元電位とは、標準状態でその反応が起こるときの電位を表している。
電位：ポテンシャル（potential）。潜在能力。その溶液（半電池）が線につながれた時、それだけの電圧を発生する（潜在）能力を持っている。
この表で半反応は必ず還元反応で書く。左辺にあるのがOx、右辺にあるのがRed。Oxは電位が高いほど（表の上にあるほど）還元されやすいといえる。還元剤は、下にある程強い還元剤である。
標準状態：溶質の濃度は1mol/L、温度は25℃、気圧は1bar。純粋なガス、個体、液体（溶媒）は1とする。
電圧：電位の差。二つの反電池の電位の差。
CeとFeからなる電池の電圧は？1.61-0.771＝0.839V
標準酸化還元電位の表を使えば、2つの電極をつなげた場合、①どちらからどちらに電子が流れ、②電圧がいくらになるか、分かる。
電位は英語でpotential。重力の位置エネルギーはpotential energy。酸化還元反応の電位においても、位置エネルギーを考えるときの「基準点」を考えると、定量的に話ができる。標準酸化還元電位の「基準点」は標準水素電極の半反応の電位。従って、標準水素電極と電位を知りたい溶液（半電池）をつなげた時の電圧を測れば、この半電池の標準酸化還元電位が求められる。
