✨ ベストアンサー ✨
それは、高校のテストですよね。
高校の化学の過程でそれは教えて、そしてテストに出して良いのか...。
学習指導要項から外れて応用や大学の内容までを出題するのはやってはいけないことなんで、習ってない・教科書に書いてないことだったらやり口が酷すぎます。
なんなら訴えてもいいくらい。
難関大入試や化学の中堅〜上級編あたりですね。
化学基礎では100%習いません。これは難しい理論なので化学で習います。
【酸化剤にしかならない物質】
酸化剤は相手を酸化させる、つまり相手から電子を奪います。
K₂Cr₂O₇(二クロム酸カリウム)のは代表的な酸化剤ですが、Crの酸化数は+6です。
そして、Crの価電子数は6ですから酸化数と一致します。
酸化数が価電子数に達したということは化合できる限界量まで化合したということです。
さらに詳しく...
Crは金属で陽性元素ですからプラスに帯電するのはもちろんですが、プラスに帯電する時に電子をいくらでも放出できるわけではなく反応に関与できる電子、つまり価電子の分だけ放出できます。
周期表で確認してもらえれば価電子が6であることがわかります。
逆に還元剤になろうと思ったら...
還元剤=自身は酸化される=電子を奪われる
K₂Cr₂O₇の時点で限界量、酸化しているCrがまだ酸化しようなんてあり得ません。
だから、電子をもらってくる還元反応しか起こさない=酸化剤にしかならない。
【還元剤にしかならない物質】
先ほどまでとの逆ですね。
H₂Sは代表的な還元剤ですが、Sの酸化数は-2です。Sはアルゴン電子配置に達したためオクテット則によって安定化し、活性化エネルギーが非常に低いため反応しなくなります。よってこれ以上電子を受け取って還元することはない。つまり、酸化剤にはなり得ない。ということは電子を放出して還元剤にしかなれない。
【両刀の酸化剤and還元剤とは...】
過酸化水素H₂O₂は両刀だと覚えましたね。
H₂O₂のOの酸化数は-1です。
ここがミソでOというのはまだもう一つ電子をもらって-2になれます。(-2でオクテット)
また、酸化数0の単体O₂にもなれます。
この中途半端な酸化数をしているH₂O₂だからこそ酸化剤にも還元剤にもなれるのです。
私は高一ですが、化学が本当に好きなので、東大とか京大の入試問題もせっせこ解きたがる変態です。
そんな変態だからこそありがたいことに苦がなくすらすら考えつくのでしょうが、化学が苦手な人からしたらたまったもんじゃないでしょうね。
入試の設問なら準難問と言えると思います。
申し訳ないですが、確実に教科書に書いていない、と断言は出来ません。
どこか見落としがある可能性も拭いきれませんし、授業で聞き逃してしまった可能性もあります。
…それほどに難度の高い問題なのでしょうか…？