フェーリング反応の酸化還元反応式の立て方とCuOからCu2Oの酸化数変化の説明

フェーリング反応における酸化還元反応式の立て方と、CuO（酸化銅）からCu2O（酸化銅(I)）に変化する際の酸化数の変化について詳しく解説します。この反応において、なぜ電子が2eであるのかについても理解を深めましょう。

1. フェーリング反応とは

フェーリング反応は、還元剤としてのアルデヒド類が、フェーリング液中の銅(II)イオン（Cu²⁺）を還元し、銅(I)化合物であるCu₂Oを生成する反応です。この反応は、アルデヒド類の検出に用いられます。

酸化数とは、化学元素が他の元素との結びつきによって持つ電荷の概念です。酸化数が増加すると電子を失い、減少すると電子を得ることになります。フェーリング反応において、CuOからCu₂Oへの変化では、銅の酸化数が+2から+1に減少します。

CuO（酸化銅）の銅原子は酸化数+2であり、Cu₂Oでは銅の酸化数は+1です。つまり、CuO中の銅が1個の電子を得てCu₂Oに変わることになります。しかし、反応式において2個のCuOが関与するため、全体としては2e（2個の電子）が関与する反応式が立てられます。

酸化還元反応式を立てる際、まずは各物質の酸化数を確認し、電子の移動を追います。フェーリング反応では、CuOからCu₂Oへの変化において、2個のCuOが1個のCu₂Oに変わるため、電子の移動は2eとなります。反応式は次のように表されます。

CuO + e⁻ → Cu₂O

フェーリング反応における酸化還元反応式は、銅の酸化数の変化を追って、2eという電子の移動を確認することで理解できます。酸化数の変化をよく理解し、反応式を正しく立てることで、フェーリング反応のメカニズムをより深く理解することができます。