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4. 산화와 환원 (1) 산화와 환원 반응 전자의 이동과 산화 환원 반응  1) 산화   ① 산소와 결합, 수소를 잃는 반응   ② 전자를 잃어서 산화수가 증가하는 반응  2) 환원   ① 산소를 잃거나 수로를 얻는 반응   ② 전자를 얻어 산화수가 감소하는 반응  3) 산화수 : 이온으로 되었을 때의 전하량 : 공유결합을 이루는 전자쌍이 전기음성도가 큰 원자에 속해 있다고 가정 했을 때의 원자가 가지는 전하   ① 홑원소 물질의 원자의 산화수는 0   ② 중성화합물의 산화수의 총합은 0   ③ 라디칼이온의 산화수의 총합 = 그 이온의 전하수   ④ 이온의 산화수 = 이온의 전하수   ⑤ 수소원자 = +1 , 금속 화합물에서는 -1   ⑥ 산소 원자의 산화수 = -2 , 과산화 물 = -1   ⑦ 금속 원자의 산화수 : 1족 = +1   2족 = +2   13족 = +3   ⑧ 할로겐은 대부분 -1   ⑨ 족과 산화수  4) 산화와 환원 반응의 평형과 이온화 경향  ♣1 황산구리(H2SO4) 수용액에 아연(Zn) 조각을 넣었을 때   ① 푸른색이 엷어짐   ② 아연 조각을 표면에 붉은색 구리가 덮힘   ③ 아연은 전자를 잃고 산화되고 구리 이온은 전자를 얻어 환원되기 때문     Cu2+(aq)   +  2 e-   →  Cu0(s)  : 환원 반쪽 반응     (구리이온은 전자 2개를 얻어 환원 - 산화수 감소)     Zn0(s)  →  Zn2+(aq)  +  2 e- : 산화 반쪽 반응      (아연은 전자를 2개 잃고 산화 - 산화수 증가)  ♣2 황산아연 수용액에 구리조각을 넣었을 때  → 변화가 없음  ♣1 과 ♣2  에서 평형은 오른쪽으로 치우침             Cu2+(aq)   + Zn0(s)   →  Cu0(s) +   Zn2+(aq)                    |   환원         |              |             |                        +----------------+--------------+             |                                         +----------------------------+                                               산화   ① Cu2+ 는 Zn2+ 보다 전자를 차지하는 힘이 크다   ② Zn은 Cu보다 전자를 잃는 경향이 크다  ◈ 황산니켈 수용액에 코발트 조각을 넣었을 때    Co(s)  +  Ni2+(aq)      Co2+(aq)  +  Ni(s)   ① 평형에서 Ni2+ 와 Co2+가 둘다 많이 존재   ② Ni2+ 와 Co2+ 는 전자를 차지하는 능력이 비슷  5) 금속의 이온화 경향 : 전자를 잃고 양이온으로 되려는 경향         K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Co Sn Pb H+ Cu Hg Ag Pt Au           <---------------------------     ------------->            이온화경향이 크다                      이온화 경향이 작다 (2) 산화제 . 환원제 산화제 . 환원제의 양적 관계  1) 산화제 . 환원제   ① 산화제 : 자신은 환원되어 다른 것을 산화시키는 물질   ② 환원제 : 자신은 산화되어 다른 것을 환원시키는 물질            4 HCl-1   +  Mn+4O2     Mn+2Cl2  +  Cl20  +  H2O                 |               |                |             |                 +-- 산화--------+----------------+-------------+                                 +-----환원-------+                                                                                                           HCl : 환원제   MnO2 : 산화제   ③ 산화 . 환원 짝      산화제에 의해 환원된 물질 -+       환원제에 의해 환원된 물질 -+  의 짝                   . 강한 산화 . 화원제의 환원짝 . 산화짝은 약한 환원 . 산화제이다  2) 산화제 . 환원제로 쓰일수 있는 물질   ① 산화제 : 전자를 얻는 성질이 강한 비금속 원소      산화수가 높은 원소를 포함한 화합물       KMnO4   (Mn : 산화수 +7)   K2Cr2O7 (Cr의 산화수 +6)   ② 환원제 : 전자를 주는 성질이 강한 금속 원소      산화수가 낮은 원소를 포함한 화합물      H2S (S의 산화수 -2)     SnCl2 (Sn의 산화수 +2)  3) 산화제와 환원제의 양적 관계   ① 산화제 : 자신은 환원되므로 전자를 얻음   ② 환원제 : 자신은 산화되므로 전자를 잃음   ③  4) 산화 . 화원 반응의 완결   ① 산화된 물질과 환원된 물질을 알고 반응전후의 원자수와 잃고 얻은 전자의 수가 같도록 산화 . 환원 반쪽반응식을 완결한다            ② 두 반쪽 반응에서 주고 받은 전자의 수가 같도록 계수를 곱한다   ③ 두 반응을 더하고 물질들을 이항한다           eX)  MnO4-  +  H+  +  Fe2+  →  Mn2+  +  H2O  +  Fe3+                     |                       |           |                      |                     +--------- 환원 --------+-----------+                      |                                                 +------------- 산화 ---------------+                  ㄱ. 산화 반쪽 반응                 Fe2+  →  Fe3+ +  e-            ㄴ. 환원 반쪽 반응                 MnO4-  +  H+   →  Mn2+  +  H2O                  반응전후 원자수와 전자의 수가 같도록 한다                 MnO4-  + 8 H+  +  5 e-   →  Mn2+  + 4 H2O             ㄷ. 두 식의 전자수가 같도록 ㄱ의 식에 ×5 후에                 두 식을 더한다                  5 Fe2+  → 5 Fe3+ + 5 e-                  MnO4-  + 8 H+  +  5 e-   →  Mn2+  + 4 H2O                 ---------------------------------------                  5 Fe2+ +  MnO4-  + 8 H+ → 5 Fe3+ + Mn2+  + 4 H2O