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酸化と還元・e-について

eーとは?

「eー」(electron)=電子は、物質の化学反応や性質に大きな影響を与える小さな粒子です。

電子の主な役割
化学結合の形成: 電子が原子同士を結ぶことで、分子や物質が作られる。
酸化還元反応: 電子が移動することで、物質が酸化(電子を失う)し、別の物質が還元(電子を得る)される反応が起る。
エネルギーの移動: 電子の動きは、電気を流したり、エネルギーを運ぶ働きをする。
電気伝導: 電子が自由に動くことにより、電気が流る。
まとめると、電子は物質の反応や電気の流れを支える基本的な要素です。

イオンと電子の動き

さらに掘り下げると、
イオンと電子の動き
イオンは、原子や分子が電子を失ったり得たりして電荷を持つようになったもの。
正の電荷を持つものは「陽イオン(カチオン)」、負の電荷を持つものは「陰イオン(アニオン)」と呼ばれる。
電子の動きによって、原子や分子がイオン化し、物質の性質が変化する。
電子が移動するとき、化学反応が起こる。

  • 電子が奪われる(失う):原子や分子が電子を失うと、陽イオンになる=「酸化」

  • 電子を受け取る(得る):原子や分子が電子を受け取ると、陰イオンになる=「還元」

酸化と還元

酸化と還元は相互に関連するプロセスです。
酸化還元反応(レドックス反応)として同時に起こる。

  • 酸化(Oxidation):物質が電子を失う過程。

酸化が起こると、その物質は陽イオンになり、電子を放出する。
鉄が酸素と反応して酸化鉄になる時に電子を失う(Fe²⁺やFe³⁺)

  • 還元(Reduction):物質が電子を得る過程。

還元が起こると、その物質は陰イオンになり、電子を受け取る。
酸素分子が電子を受け取り、酸化物イオンになるときに還元される。(O₂がO²⁻)
 
酸化と還元のプラスマイナス
酸化還元反応では、電子の移動により、物質の酸化状態が変化する。(電子の数と原子の電荷状態の変化)

  • 酸化:物質が酸化されると、電子を失うのでその物質はより「プラス」になる。

  • 還元:物質が還元されると、電子を得るのでその物質はより「マイナス」になる。

まとめ

ナトリウム(Na)が酸化されると、電子を失ってナトリウムイオン(Na⁺)になり、プラスの電荷を持つようになる。
一方、塩素(Cl₂)が還元されると、電子を得て塩化物イオン(Cl⁻)になり、マイナスの電荷を持つようになる。
酸化と還元は、エネルギーの流れや物質の変化に深く関わっている。

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