✨ ベストアンサー ✨
ちょっと難しい理論があって、教えるのが難しいんだけど
結果的にはNaHの酸化数は-1
CaH₂のHの酸化数も-1
過酸化水素H₂O₂のOの酸化数も-1です。
理論が聞きたければ、追加でコメントしてください。耳が痛くなるようであれば、そのままこの3つは暗記してください。
長文になりますが...... 覚悟ぉ！
そもそも酸化数とは一体なんなのか、それは「電荷」です。
イオンにつけられる電荷と同じものですよ。
ただし、酸化数は原子単位で考える電荷ですから
例えばOH⁻のような複数の原子が組み合わさったイオン(多原子イオン)については水酸化物イオン全体としてみるならば-1なのですが、原子単位の酸化数に注目するとHが+1の電荷を、Oが-2の電荷をもつので合わせて-1というわけです。
この基本の理論がわかったところで電気陰性度についても勉強してみましょう。
物質と物質がつくっつくと、お互いの電子を共有して共有電子対をつくります。
実は原子にはこの共有電子対をひっぱる力を持っていてその力の大きさは原子によって違います。その大きさの度合いが電気陰性度です。
電気陰性度は元素周期表の左下から右上にかけて大きくなっていきます。
「酸素の酸化数が-2だ。」というのはなぜでしょうか。
酸素があと2つ電子をもらえれば安定したNeの電子配置になれるので酸素は他の原子から電子を2つ奪いたい性質を持ちますね。
さらに酸素は周期表のほぼ右上にありますから電気陰性度が大きいということになります。つまりほとんどの原子よりも強い力で電子を引きつけるのです。
そうなると酸素と何かの原子がくっつく場合、酸素は他の原子から電子を2つ奪えますから電荷は-2になります。
これが酸素の酸化数が-2の理由です。
水素も同様に考えて電気陰性度が弱いところに位置していますから他の原子と結合するほとんどの場合、電子を奪われて+1の電荷になります。
しかし、酸素は全ての原子から電子を奪えるだけの力を持っているでしょうか。
水素は全ての原子に電子を奪われてしまうほど弱い力なのでしょうか。
実はそうではないんですね。
水素は電気陰性度が弱いので電子を奪われやすいと言っても、水素がある周期表の1族がある縦の列に注目してみるとどうでしょうか。
電気陰性度は周期表の左下から右上にかけて大きくなると言いましたから縦列でみると下から上にかけて大きくなるんですね。
そのため、水素は1族の金属とくらべると水素が一番電気陰性度が大きいのです。
具体的にLi, Na, Kが高校ででてくる1族の金属ですがこれらからは電子を奪えるのです。
もっといえばおとなりの2族のCaなんかからも電気陰性度的に電子を奪えます。
そのため水素化カルシウムCaH₂のような物質になるときは電気陰性度がCa<HよりHが電子を奪って-1の電荷になります。
酸素についてはどうでしょうか。
酸素は電気陰性度が非常に強い原子ですが、酸素同士で結合する場合はどうでしょう。
力がトントンなので電荷は0です。
過酸化水素は
H-O-O-H
という構造をしています。
このHとOの電気陰性度を比較するとH<OですからOはHから電子を奪ってH(+1), O(-1)になるでしょう。
しかし、酸素はもう1つ電子を奪いたいですよね。でも酸素が電子を奪える相手はもう酸素しかいません。酸素同士では電気陰性度が等しいので電子を奪うことはできません。なので、共有電子対はつくりますが自分側に電子対を引きつけることはできません。
そのため、電荷はHからもらった電子の-1のみになります。
お疲れ様でした。このようにコッテリ説明しましたが、理論はこれです。頭の片隅に入れておいてもらえればきっと役に立つと思いますよ。化学の解き方は1通りではないですので。
こんなに詳しくありがとうございます🙇
助かりました！
そうなんですね。
教えてほしいです🙇