Номер 5, страница 81 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

5. Из приведенных ниже уравнений выберите уравнения окислительно-восстановительных реакций, укажите окислитель и восстановитель, составьте схемы перехода электронов от восстановителя к окислителю:

a) $CaO + CO_2 = CaCO_3$;

б) $3H_2 + N_2 = 2NH_3$;

в) $2SO_2 + O_2 = 2SO_3$.

Окислительно-восстановительными реакциями (ОВР) называются реакции, в ходе которых изменяются степени окисления у атомов одного или нескольких элементов.

а) $CaO + CO_2 = CaCO_3$

Решение
Определим степени окисления элементов в каждом веществе:
В левой части уравнения:
$Ca^{+2}O^{-2}$ (в оксиде кальция кальций имеет степень окисления +2, кислород -2)
$C^{+4}O_2^{-2}$ (в диоксиде углерода кислород имеет степень окисления -2, следовательно, углерод +4)
В правой части уравнения:
$Ca^{+2}C^{+4}O_3^{-2}$ (в карбонате кальция кальций +2, кислород -2, следовательно, углерод +4)
Сравнив степени окисления элементов до и после реакции, видим, что они не изменились.
Ca: +2 → +2
C: +4 → +4
O: -2 → -2
Следовательно, данная реакция не является окислительно-восстановительной.
Ответ: Уравнение $CaO + CO_2 = CaCO_3$ не является окислительно-восстановительной реакцией, так как степени окисления элементов не изменяются.

б) $3H_2 + N_2 = 2NH_3$

Решение
Определим степени окисления элементов:
$\overset{0}{3H_2} + \overset{0}{N_2} = 2\overset{-3+1}{N H_3}$
Водород ($H_2$) и азот ($N_2$) — простые вещества, их степень окисления равна 0.
В аммиаке ($NH_3$) водород имеет степень окисления +1, а азот -3.
Водород изменил степень окисления с 0 до +1 (повысил), следовательно, он является восстановителем (подвергся окислению).
Азот изменил степень окисления с 0 до -3 (понизил), следовательно, он является окислителем (подвергся восстановлению).
Схема перехода электронов:
$H^0 - 1e^- \rightarrow H^{+1}$ (окисление)
$N^0 + 3e^- \rightarrow N^{-3}$ (восстановление)
Восстановитель: $H_2$ (водород).
Окислитель: $N_2$ (азот).
Ответ: Уравнение $3H_2 + N_2 = 2NH_3$ является окислительно-восстановительной реакцией. Окислитель — азот ($N_2$), восстановитель — водород ($H_2$). Схема перехода электронов: $H_2$ отдает электроны $N_2$.

в) $2SO_2 + O_2 = 2SO_3$

Решение
Определим степени окисления элементов:
$2\overset{+4-2}{S O_2} + \overset{0}{O_2} = 2\overset{+6-2}{S O_3}$
В оксиде серы(IV) ($SO_2$) кислород имеет степень окисления -2, а сера +4.
Кислород ($O_2$) — простое вещество, его степень окисления равна 0.
В оксиде серы(VI) ($SO_3$) кислород имеет степень окисления -2, а сера +6.
Сера изменила степень окисления с +4 до +6 (повысила), следовательно, $SO_2$ является восстановителем.
Кислород изменил степень окисления с 0 до -2 (понизил), следовательно, $O_2$ является окислителем.
Схема перехода электронов:
$S^{+4} - 2e^- \rightarrow S^{+6}$ (окисление)
$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ (восстановление)
Восстановитель: $SO_2$ (оксид серы(IV)).
Окислитель: $O_2$ (кислород).
Ответ: Уравнение $2SO_2 + O_2 = 2SO_3$ является окислительно-восстановительной реакцией. Окислитель — кислород ($O_2$), восстановитель — оксид серы(IV) ($SO_2$). Схема перехода электронов: $SO_2$ отдает электроны $O_2$.