薬剤師国家試験 第108回 問93 過去問解説

　問 題　　　　　

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。

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
還元剤は、相手を還元させ、自分は酸化します。酸化するとは、電子に注目した場合、電子を失うことです。（例として鉄の酸化における鉄に注目すると思い出しやすいかと思われます。Fe → FeO において、Fe → Fe²⁺ となっています。）。従って、電子を「失う」のは還元剤です。もしくは、還元剤を「酸化剤」にすれば、正しい記述です。選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 ですが
コハク酸は、水素を失っています。つまり、酸化されています。自身が酸化されているため、「コハク酸は、相手を還元させた」とわかります。つまり、還元剤です。「酸化剤」ではありません。選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 ですが
起電力を表す式といえば、ΔG = -nfE です。Henderson – Hasselbalch の式（ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式）は、pH に関する式です。具体的には、化合物の分子形とイオン形の割合と、pH の関係を示します。（参考　分析化学まとめ　pHによる分子形、イオン形の変化）。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4,5 は妥当です。
濃淡電池とは、同種の金属電極をそれぞれ濃度の異なる金属塩の溶液にひたすことで起電力を生ずるような電池です。（参考　分析化学まとめ　濃淡電池）。

※カソードは、真空管や電気分解では負極、電池の場合は正極。
※ちなみにアノードが、カソードの逆。本問は、電池の話なので、負極が対応します。

以上より、正解は 4,5 です。