Загрузка...

Інші завдання дивись тут...

Вправа 105. Які реакції називають окисно-відновними? Реакції, які відбуваються зі зміною ступенів окиснення елементів, називають окисно-відновними реакціями.

 

Вправа 106. Дайте означення термінам «окиснення», «відновлення», «окисник», «відновник». Окиснення — процес втрачання електронів частинкою речовини, а відновлення — процес приєднання нею електронів. Речовина (або частинка: молекула, атом або йон), яка втрачає електрони, є відновником, а речовина (або частинка: молекула, атом або йон), яка приєднує електрони, — окисником.

Використовуючи ці терміни, прокоментуйте реакцію натрію з хлором.

2Na0 + Cl20 = 2Na+1Cl-1

Na0 -1e -> Na+1 

Кожен атом Натрію втрачає один електрон і перетворюється на катіон. Ступінь окиснення Натрію підвищується від 0 до +1  і він окиснюється. Натрій є відновником. 

Cl20 +2e -> 2Cl-1 

Кожен атом Хлору приєднує один електрон і перетворюється на аніон. Ступінь окиснення Хлору знижується від 0 до -1  і він відновлюється. Хлор є окисником. 

 

Вправа 107. Чому реакції, за допомогою яких із металічних руд добувають метали, є окисно-відновними? Бо у процесі реакції утворюються прості речовини - метали.

 

Вправа 108. Виберіть серед наведених схем ті, які відповідають окисновідновним реакціям, і поясніть свій вибір:

а) Li + H2 -> LiH;

Li0 + H20 -> Li+1H-1

У процесі реакції змінюються ступені окиснення Літію і Гідрогену, тому реакція є окисно-відновною, або можна пояснити свій вибір ще так: у реакції беруть участь прості речовини (кисень і хлор), ступінь окиснення яких є 0, а в утвореній сполуці -  від'ємним або додатнім числом, тому реакція є окисно-відновною. 

в) KOH + H2S -> K2S + H2O; t, k

K+1O-2H+1 + H2+1S-2 -> K2+1S-2 + H2+1O-2;

Реакція відбувається без зміни ступенів окиснення елементів, тому не є окисно-відновною.

б) CaO + CO2 → CaCO3;

Ca+2O-2 + C+4O2-2 -> Ca+2C+4O3-2

Реакція відбувається без зміни ступенів окиснення елементів, тому не є окисно-відновною.

г) NaClO3→ NaCl + O2.

Na+1Cl+5O3-2→ Na+1Cl-1 + O20

У процесі реакції змінюються ступені окиснення Хлору і Оксигену, тому реакція є окисно-відновною, або можна пояснити свій вибір ще так: у результаті реакції утворюється проста речовина (кисень), ступінь окиснення Оксигену 0, а у сполуці -  від'ємне число, тому реакція є окисно-відновною. 

 

Вправа 109. Запишіть у порожні клітинки таблиці по одному хімічному рівнянню (не використовуйте наведених у параграфі та попередній вправі):

Тип реакції

Ступені окиснення елементів

 змінюються

Ступені окиснення елементів 

не змінюються

Реакція сполучення H2 + Cl2 + 2HCl CaO + H2O = Ca(OH)2
Реакція розкладу 2KClO3 = 2KCl + O2 Cu(OH)2 = CuO + H2O

Вправа 110. Укажіть речовину окисник і речовину відновник у кожній реакції:

а) Ba + N2 -> Ba3N2;

Речовина окисник: азот.

Речовина відновник: барій.

Ba0 + N20 -> Ba3+2N2-3;

Відновник Барій підвищує свій ступінь окиснення від 0 до +2, а окисник Нітроген знижує свій ступінь окиснення від 0 до -3.

в) Fe2O3 + CO -> Fe + CO2;

Речовина окисник: оксид заліза.

Речовина відновник: чадний газ.

Fe2+3O3-2 + C+2O-2 -> Fe+ C+4O2-2;

Відновник Карбон підвищує свій ступінь окиснення від +2 до +4, а окисник Ферум знижує свій ступінь окиснення від +3 до 0.

б) Li2O + Si -> Li + SiO2;

Речовина окисник: оксид літію.

Речовина відновник: силіцій.

Li2+1O-2 + Si0  -> Li+ Si+4O2-2;

Відновник Силіцій підвищує свій ступінь окиснення від 0 до +4, а окисник Літій знижує свій ступінь окиснення від +1 до 0.

г) NH3 + CuO -> Cu + N2 + H2O.

Речовина окисник: оксид купруму.

Речовина відновник: амоніак.

N-3H3+1 + Cu+2O-2  -> Cu+ N20 + H2+1O-2;

Відновник Нітроген підвищує свій ступінь окиснення від -3 до 0, а окисник Купрум знижує свій ступінь окиснення від +2 до 0. 

 

Вправа 111. Знайдіть відповідність і зазначте, в якій речовині Хлор може бути в хімічних реакціях тільки окисником, а в якій речовині — тільки відновником: 

 Формула речовини  Ступінь окиснення Хлору
1) Cl2O; 

2) FeCl2; тільки відновником

3) HClO4; тільки окисником

4) Cl2

а) 0;

б) +2;

в) +1;

г) –1;

ґ) +7.

 

1-в), 2-г) тільки відновником, 3-ґ) тільки окисником, 4-а).

Тільки окисником елемент може бути у вищому ступені окиснення, оскільки атоми хімічних елементів у вищому ступені окиснення здатні тільки приймати електрони. Вищий ступінь окиснення (+7) Хлор має у сполуці HClO4, тому є тільки окисником.

Тільки відновником елемент може бути у нижчому ступені окиснення, оскільки атоми хімічних елементів у нижчому ступені окиснення здатні тільки віддавати електрони. Нижчий ступінь окиснення (-1) Хлор має у сполуці FeCl2, тому є тільки відновником.

 

Вправа 112. Які частинки — атом K, йон S2–, атом С, йон Са2+, йон Fe2+, атом Fe, атом F — можуть бути в хімічних реакціях:

а) лише окисниками; Йон Са2+, атом F, бо здатні тільки приймати електрони до завершення зовнішнього енергетичного рівня;

б) лише відновниками; Атом К, йон S2-атом Fe, бо здатні тільки віддавати електрони;

в) і окисниками, і відновниками? Атом С, йон Fe+2, бо здатні як приймати, так і віддавати електрони.

 

Вправа 113. Складіть послідовність простих речовин за зростанням їх хімічної активності як окисників (запишіть літери у відповідному порядку): а) сірка; в) фосфор; б) фтор; г) хлор. 

Відповідь: б); г); а); в).

 

Вправа 114. Напишіть замість крапок, скільки електронів приєднують або втрачають йони, і вкажіть процеси окиснення та відновлення:

а) 2H+ + → H2Процес відновлення 

б) 2F -2е → F2Процес окиснення

в) Fe+2 -1е → Fe+3; Процес окиснення

г) MnO4 +1е → MnO4-2Процес відновлення

 

Вправа 115. Cкільки електронів приєднує чи втрачає атом Сульфуру під час таких перетворень:

а) сульфат-іон -> сульфіт-іон; Приєднує два електрони.

Визначимо ступінь окиснення Сульфуру у сульфат-іоні SO4-2 і сульфіт-іоні 3-2. Алгебраїчна сума ступенів окиснення атомів у складному йоні дорівнює заряду йона. Ступінь окиснення О (-2).

Позначимо ступінь окиснення Сульфуру у сульфат-іоні через х: SхO4-2тоді за властивістю електронейтральності маємо 1•х+4•(-2)=-2, звідси х=6. Отже ступінь окиснення Сульфуру +6.

Позначимо ступінь окиснення Сульфуру у сульфіт-іоні через х: SхO3-2тоді за властивістю електронейтральності маємо 1•х+3•(-2)=-2, звідси х=4. Отже ступінь окиснення Сульфуру +4. 

Отже, S+6 +2е -> S+4 

б) молекула сульфатної кислоти -> молекула сірководню; Приєднує вісім електронів.

H2S+6O4 -> H2S-2

S+6 +8e -> S-2

в) молекула сульфур (ІV) оксиду -> сульфат-іон? Втрачає два електрони.

S+4O2 -> (S+6O4)-2

S+4 -2e -> S+6

 

Вправа 116. Який об’єм водню (н. у.) можна добути за реакцією 10 г літію з достатньою кількістю води?

Дано: m(Li)=10 г. Знайти: V(H2)-?

Розв'язування.

І спосіб

Складаємо хімічне рівняння:

 10 г                         х л

  2Li + 2H2O = 2LiOH + Н2

 14 г                         22,4 л

Над формулами сполук Li і H2 записуємо наведену в умові задачі масу речовини (10 г) і невідомий об'єм газу (х л), а під формулами сполук - масу і об'єм відповідної кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярну масу (M=Mг/моль) літію й, відповідно, масу 2 моль, бо прореагувало 2 моль літію Li з 1 моль водню Н2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л). 

Mr(Li)=Ar(Li)=7, M(Li)=7 г/моль.

Маса 1 моль=7 г, а 2 моль =14 г.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її:

за рівнянням реакції 14 г Li реагує з 22,4 л H2,

за умовою задачі 10 г Li - х л H2.

14 г / 10 г = 22,4 л / x л

х л • 14 г = 10 г • 22,4 л

х = 10 г • 22,4 л / 14 г

х = 16 л

II спосіб

Обчислюємо кількість речовини літію масою 10 г за формулою v=m/M, де M=Mг/моль.

Mr(Li)=Ar(Li)=7, M(Li)=7 г/моль.

v(Li)=m(Li) : M(Li)=10 г : 7 г/моль=1,43 моль.

Записуємо під формулами сполук у хімічному рівнянні їх кількості речовини згідно з коефіцієнтами, а над формулами - обчислену кількість речовини літію й невідому кількість речовини водню:

1,43 моль                         х моль

2Li      +    2H2O = 2LiOH + Н2

2 моль                            1 моль

Обчислюємо за допомогою пропорції кількість речовини водню.

1,43 моль / 2 моль = х моль / 1 моль

х моль • 2 моль = 1,43 моль • 1 моль

х = 1,43 моль • 1 моль / 2 моль

х = 0,715 моль

З формули v=V/VM, де VM=22,4 л/моль за н.у., знаходимо об'єм V=v•VM.

V(Н2)=v(Н2)•VM=0,715 моль•22,4 л/моль=11,2 л.

Відповідь: V(Н2)=16 л.

Інші завдання дивись тут...

Загрузка...