強酸性と強酸化力はどう違う？酸化力を持つ酸の原因究明！

どうも受験化学コーチなかむらです。

今日は質問をしていただいたので、それに関して答える記事を書いていこうと思います。

今日の内容は本当によく訳が分からなくなります。

受験生がよくごちゃごちゃにしちゃってる内容で、

きっちりどう違うか？
なぜ違うか？

を説明出来ない人が多いのです。

そういう人は以下のようなところで詰まっている傾向があります。

①「強酸性物質が強酸化力を持っていたりする。」

②「イオン化傾向の表に並べて書かれている」

③「塩素と次亜塩素酸の反応で混乱する」

①の理由に関しては、
熱濃硫酸が強酸でありながら
強酸化力を持つなどの理由で
頭の中が混乱するのだと思います。

②は金属のイオン化傾向のよくある表

この表の酸との反応のところで
酸化力のある酸には溶けると書いてあり、
強酸とはどう違うのか？

ということが疑問に思うと思います。

③は、質問してくださった方から
画像をお借りします。

なので、今日はこの
“強酸性”と”強酸化力”
についての違いを解説していきます。

定義の違い

この２つには定義があります。

酸・塩基

酸・塩基の定義には２つの定義があります。
今回は酸化還元とあわせるために、
ブレンステッドの定義を
考えます。

こちらの動画は、
酸塩基の定義を講義しています。

ブレンステッドの定義によると、

『酸は塩基に対して水素イオンを投げる』
と決められています。

酸化還元

酸化還元の定義はよく表で表されます。

この表が全てで、
中学校までは酸素と化合で習ってきましたが、
高校になると、
水素と電子で定義されます。

そして、この動画でも解説している
ように、最も重要な定義が
『還元剤が酸化剤に電子を投げる』

です。

強酸性と強酸化力がかぶる？

定義を見たら全然違うように見えます。

ですが、この２つを混乱させるのは、ある物質のせいです。

強酸性をもちつつ、強酸化剤として働くものがあるからです。

その罪深き物質が、『熱濃硫酸』

と

『硝酸』

です。

熱濃硫酸

濃硫酸は、弱酸ですが、実際H⁺を投げる力はスゴいです。濃硫酸を加熱したもので、濃硫酸は本当はH⁺を投げる力は強いが、投げる相手がいないのですが、水が少ないから弱酸という扱いです。

だから熱濃硫酸は『強酸』の力を持っています。

ですが、普通の濃硫酸にはない、加熱したときだけ持つ、『強酸化力』これの真相は何なのでしょうか？濃硫酸が持つ酸化力では無いのか？

厳密に言うと、
濃硫酸に酸化力があるわけではないです。

じつは、熱する事で、
濃硫酸からある物が出現し、
それが酸化力を持つのです。

それは、
三酸化硫黄:SO3
です。

濃硫酸は加熱されると、
分解されて、
酸化力が強い三酸化硫黄が出来ます。

これが、金属を溶かしたりするのです。

こちらについては詳しくは以下の記事で解説しております。

硝酸

硝酸は強酸であり、さらに酸化力があります。

硝酸の場合は、希硝酸も濃硝酸も酸化力を持ちます。

じゃあなぜ塩酸は酸化力がないの？

じゃあなぜ同じようによく使われる、
強酸である塩酸！

この塩酸がなぜ『酸化力』を持たないのでしょうか？

これは、
核となる原子の周りを取り巻く
状況がそうさせているのです。

熱濃硫酸の三酸化硫黄、
そして
硝酸、

にはなくて、

塩酸にはある物があります。

塩酸はリア充なのです。

それは、

『電子』です。

酸化力がある物質とは、
『酸化剤』の事です。

ここでいったん酸化還元の定義を
振り返ると、

「還元剤が酸化剤に電子を投げる」
と覚えるのでした！

つまり酸化剤は電子を受け取る

電子を受け取る側は、
『メチャクチャ電子が欲しい状態』なら、
相手から何が何でも電子を
貰ってきます。

電子に飢えている状態なら、
相手を無理やり酸化させて
電子を奪ってきます。

そう、つまり
電子が足りない状態ならば、
酸化力が強くなるのです。

この２つの構造式を見てください。

上が硫酸で、下が硝酸です。

上の硫酸は、硫黄の周りが
硫黄より遥かに電気陰性度が大きい
酸素だらけです。

つまり、共有電子対を酸素に持っていかれて、
電子が不足しています。

だから、
電子が欲しい
↘︎
相手から奪う

つまり『酸化力を持つ』

ということなんですね！

ですが、
下のHClの構造をご覧ください。

塩酸は、塩化水素が水に溶けているもので、
塩酸の場合は、Hとしか結合していません。

電気陰性度は、HよりClの方が
大きいです。

なので、電子を吸い取られる事も
ありません。

水素と結合していない非共有電子対
は全てClの物です。

だから、相手から電子を奪う必要が
ないので、

『酸化力を持たない』

ということなんですね！

てことは、

塩化水素は酸化力を持たないのに、次亜塩素酸は酸化力を持つ。

この理由も余裕で分かると思います。

なぜなら、

次亜塩素酸の構造を見れば、
塩素は酸素と結合しているので、
電子を奪われて電子を欲しがり
『酸化力を持つ』のです。

いかがでしたか？
結構知ってしまえば
簡単ですね。

有機化学でもこのように、
Oに電子を吸い取られるという
ことが多々あります。

このOが共有電子ついを奪い取る
という考え方は非常によく使います。

なので、きっちり身に付けておきましょう。

こちらの内容以外にも本サイトでは、受験テクニックをまとめています。以下のページから無料の電子書籍を配布しておりますので、ぜひこちらをダウンロードしてみてください！