どうも受験化学コーチなかむらです。
本記事ではこのような悩みにお答えしていきます。
今回の記事を読むことでアルデヒドの酸化還元反応式を作り出すことができます。
ぜひ最後まで読んでみてください。
目次
アルデヒドは還元剤
アルデヒドは還元性を持つ有機化合物です。
アルデヒドはカルボン酸にとてもなりやすいです。
アルデヒドがカルボン酸になる反応は、
で酸素と化合しています。つまりアルデヒドは酸化されています。
アルデヒドが酸化されるということは、アルデヒドは相手を還元しているわけです。
アルデヒドの還元性を確かめる化学反応として「銀鏡反応」と「フェーリング反応」があります。
アルデヒドの半反応式の作り方の手順
ステップ１：左辺に反応物、右辺に生成物を書く
アルデヒドは還元剤として働いた後はカルボン酸が生成されます。
RCHO→RCOOH
ステップ２：OとH以外の原子の数を揃える
アルデヒドとカルボン酸ではOとH以外の原子の数に差はありません。
特に追加する物質はありません。
RCHO→RCOOH
ステップ３：両辺で酸素が足りない方にH2Oを加える
両辺ともOがないのでそのまま。
RCHO+H2O→RCOOH
ステップ４：両辺で水素が足りない辺にH+を加える
右辺は2個H+が足りないので
RCHO+H2O→RCOOH+2H+
ステップ５：両辺の電荷をe–で揃える
左辺の電荷が右辺より+2大きいので、左辺に2e–加えます。
RCHO+H2O→RCOOH+2H++2e–
このようにしてアルデヒドの半反応式は完成いたします。
塩基性条件だと少し半反応式が変わってきます。
塩基性条件の半反応式の作り方
フェーリング反応ではフェーリング液を使います。
- CuSO4
- NaOH
- 酒石酸イオン
フェーリング液の中には水酸化ナトリウムが入っています。
すると液性条件で酸化還元反応が進みます。この時アルデヒドの半反応式は若干変わります。
RCHO+H2O→RCOOH+2H++2e–
先ほど作った半反応式です。
塩基性条件だとH+が溶液中に存在することはおかしいです。
NaOHが中和してH2Oになっているからです。溶液中にはOH–が存在しているはずです。
ですので、H+を中和するように両辺にOH–を足します。
RCHO+H2O+2OH–→RCOOH+2H++2e–+2OH–
すると右辺の2H++2OH–がくっついて2H2Oになります。
RCHO+H2O+2OH–→RCOOH+2H2O+2e–
左辺と右辺のH2Oが1個ずつ打ち消し合います。
すると↓こちらが新しい
RCHO+2OH–→RCOOH+H2O+2e–
塩基性条件ではこちらの半反応式を使います。
覚えるものではなく普通に考えれば作り出せますので、今みたいにH+をOH–で打ち消すように反応式を作ってみてください。
このような考え方で水の半反応式も塩基性条件のバージョンを作り出すことができます。
ややこしい水の半反応式の作り方に迷っている人は以下の記事もお読みください。
アルデヒドの半反応式の作り方まとめ
- アルデヒドは酸化されてカルボン酸になるので還元剤として働く
- フェーリング反応は塩基性条件なのでH+を中和するように両辺にOH–を足すことで半反応式を作る
有機化学でも酸化還元反応の計算問題は出題されます。
それだけ酸化還元の知識は重要だということです。
これ以外にも半反応式を作れるように半反応式の作り方と一覧の記事を作りました。
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