酸化還元反応と化学電池に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
酸化還元反応と化学電池に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
- ⑴ 酸化還元反応において、電子を受け取るのは還元剤である。電子を受け取って自身が還元されるのは酸化剤であり、還元剤は電子を与える側です。
- ⑵ コハク酸（C4H6O4）+ FAD フマル酸（C4H4O4）+ FADH2 の反応において、コハク酸は酸化剤である。コハク酸は水素（電子）をFADに渡して酸化されているので、還元剤として働いています。
- ⑶ 進行中の酸化還元反応の起電力は、Henderson‒Hasselbalch の式で表すことができる。酸化還元反応の起電力はネルンスト式で表します。Henderson-Hasselbalch式は緩衝液のpHの式です。
- ⑷ 電解質の濃度のみが異なる2 つの半電池からなる化学電池（濃淡電池）の標準起電力は0 V である。濃淡電池は両極の標準電極電位が等しいため、標準起電力は0 Vとなり、起電力は濃度差のみから生じます。
- ⑸ 反応が自発的に進行している化学電池では、カソード（正極）で還元反応が起こる。自発的に働く電池では、電子を受け取るカソード（正極）で還元反応が起こります。
解説
正解は⑷と⑸です。濃淡電池は同じ電極反応をもつ半電池どうしで濃度だけが異なるため、標準状態では両極の標準電極電位が等しく、標準起電力は0 Vになります。実際の起電力は濃度差によりネルンスト式から生じます。自発的に働く電池では、カソード（正極）で還元、アノード（負極）で酸化が起こります。電子を受け取るのは酸化剤であり、コハク酸はFADに電子を与えて酸化されるので還元剤です。起電力はネルンスト式で表し、Henderson-Hasselbalch式はpHの式です。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198925.html）を加工して作成