危険物乙四 基礎的な物理学及び基礎的な化学 問33：酸化還元・酸化熱

誤っているのはオです。燃焼は可燃物が酸素と化合する反応で、可燃物が「酸化される」現象です。還元ではありません。

• ア（正）: 酸素と化合＝酸化、酸素を失う＝還元。
• イ（正）: 電子を失う＝酸化、受け取る＝還元。
• ウ（正）: 水素を失う＝酸化、水素と化合＝還元。
• エ（正）: 酸化と還元は同時に起こる。
• オ（誤）: 燃焼は可燃物が酸化される現象。還元は誤り。

「酸素と化合＝酸化／燃焼は酸化反応」を押さえます。

酸化・還元の定義:

酸化と還元は、「酸素・水素・電子」の3つの観点で定義され、いずれも対になっています。

| | 酸化 | 還元 |

|---|---|---|

| 酸素 | 酸素と化合する | 酸素を失う |

| 水素 | 水素を失う | 水素と化合する |

| 電子 | 電子を失う | 電子を受け取る |

• ア（正）: 酸素と化合＝酸化、酸素を失う＝還元。
• イ（正）: 電子を失う＝酸化、受け取る＝還元。
• ウ（正）: 水素を失う＝酸化、水素と化合＝還元。
• エ（正）: 酸化と還元は必ず同時に起こる（酸化還元反応）。一方が電子を失えば、相手がそれを受け取る。
• オ（誤）: 燃焼は可燃物が酸素と激しく化合する反応で、可燃物が酸化される現象。「可燃物が還元される」は逆で、本問の正答。

引っかけパターン: 燃焼を「還元」とする、酸化と還元の定義を逆にする。「酸素と化合＝酸化、燃焼は激しい酸化」を固定します。酸化剤は相手を酸化し自らは還元される点も押さえます。

【理論的背景】

酸化還元は化学反応の中心的な概念で、もとは「酸素のやりとり」で定義されました（酸素と化合＝酸化、酸素を失う＝還元）。その後、水素のやりとり、さらに最も一般的な「電子のやりとり」へと定義が拡張されました。電子を失うことが酸化、電子を受け取ることが還元です。これらは同じ現象を別の側面から見たもので、燃焼・腐食・電池・自然発火など多くの現象がこの枠組みで説明されます。

【3つの定義の整理】

• 酸素基準: 酸素と化合＝酸化／酸素を失う＝還元。
• 水素基準: 水素を失う＝酸化／水素と化合＝還元。
• 電子基準（最も一般的）: 電子を失う＝酸化／電子を受け取る＝還元。

そして酸化と還元は必ず同時に起こります。ある物質が電子を失えば（酸化）、その電子を別の物質が受け取る（還元）からです。相手を酸化する物質を酸化剤（自身は還元される）、相手を還元する物質を還元剤（自身は酸化される）といいます。

【危険物との接続】

• 燃焼＝激しい酸化: 燃焼は可燃物が酸素と急激に化合し、光と熱を伴う酸化反応です。可燃物（第4類の有機物等）が酸化され、酸素が還元されます。第1類（酸化性固体）・第6類（酸化性液体）は強い酸化剤で、可燃物の燃焼を促進するため、第4類（可燃物）との混載が禁止されます。
• 自然発火＝低温の酸化: 動植物油の乾性油などは、空気中でゆっくり酸化（酸化熱の蓄積）が進み、放熱が追いつかないと発火点に達して自然発火します。これも酸化反応の一種です。
• 金属の腐食（さび）: 鉄が酸素・水と反応してさびるのも酸化です。

【試験での位置づけ】

酸化還元は物理化学で頻出（頻出度B〜A）です。核心は、(1)酸化＝酸素と化合／水素を失う／電子を失う、(2)還元＝酸素を失う／水素と化合／電子を受け取る、(3)酸化と還元は同時、(4)燃焼は可燃物が酸化される激しい酸化反応、です。引っかけは、燃焼を還元とする（本問のオ）、酸化と還元の定義を逆にする、酸化剤・還元剤の自身の変化を取り違える、です。「燃焼＝酸化」「酸化剤は自らは還元される」をセットで押さえると、混合危険・自然発火の問題にも応用できます。

【各選択肢の発展補足】

• ア（正）: 酸素と化合＝酸化、酸素を失う＝還元。
• イ（正）: 電子を失う＝酸化、受け取る＝還元。
• ウ（正）: 水素を失う＝酸化、水素と化合＝還元。
• エ（正）: 酸化と還元は同時に起こる。
• オ（誤・正答）: 燃焼は可燃物が酸化される現象。還元ではない。

【根拠】確立した化学（酸化還元の定義）。

【補足】酸化＝酸素と化合/水素を失う/電子を失う。還元＝その逆。酸化と還元は同時。燃焼は可燃物が酸化される激しい酸化。酸化剤は自らは還元される。