Номер 4, страница 86 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

4. Составьте уравнения реакций водорода с: а) натрием; б) бромом; в) углеродом. Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства водорода в данных реакциях.

а) Взаимодействие водорода с натрием.

Уравнение реакции:

$2Na + H_2 \rightarrow 2NaH$

В этой реакции натрий, как активный металл, отдает электроны, а водород их принимает. Определим степени окисления:

$2\overset{0}{Na} + \overset{0}{H}_2 \rightarrow 2\overset{+1}{Na}\overset{-1}{H}$

Степень окисления водорода изменилась с 0 до -1. Атом водорода принял один электрон. Процесс принятия электронов называется восстановлением. Вещество, которое вызывает окисление другого вещества, принимая от него электроны, является окислителем.

$H_2^0 + 2e^- \rightarrow 2H^{-1}$ (восстановление, водород – окислитель)

$Na^0 - 1e^- \rightarrow Na^{+1}$ (окисление, натрий – восстановитель)

Таким образом, в реакции с натрием водород проявляет окислительные свойства.

Ответ: в реакции с натрием водород является окислителем.

б) Взаимодействие водорода с бромом.

Уравнение реакции:

$H_2 + Br_2 \rightarrow 2HBr$

В этой реакции бром, как более электроотрицательный элемент, принимает электроны от водорода. Определим степени окисления:

$\overset{0}{H}_2 + \overset{0}{Br}_2 \rightarrow 2\overset{+1}{H}\overset{-1}{Br}$

Степень окисления водорода изменилась с 0 до +1. Атом водорода отдал один электрон. Процесс отдачи электронов называется окислением. Вещество, которое вызывает восстановление другого вещества, отдавая ему электроны, является восстановителем.

$H_2^0 - 2e^- \rightarrow 2H^{+1}$ (окисление, водород – восстановитель)

$Br_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Br^{-1}$ (восстановление, бром – окислитель)

Таким образом, в реакции с бромом водород проявляет восстановительные свойства.

Ответ: в реакции с бромом водород является восстановителем.

в) Взаимодействие водорода с углеродом.

Уравнение реакции (синтез метана):

$C + 2H_2 \leftrightarrow CH_4$ (реакция протекает при высокой температуре, давлении и в присутствии катализатора)

Электроотрицательность углерода (2,55) немного выше, чем у водорода (2,20). Поэтому в соединениях с углеродом водород проявляет степень окисления +1. Определим степени окисления:

$\overset{0}{C} + 2\overset{0}{H}_2 \rightarrow \overset{-4}{C}\overset{+1}{H}_4$

Степень окисления водорода изменилась с 0 до +1. Атом водорода отдал один электрон. Процесс отдачи электронов называется окислением. Вещество, отдающее электроны, является восстановителем.

$H_2^0 - 2e^- \rightarrow 2H^{+1}$ (окисление, водород – восстановитель)

$C^0 + 4e^- \rightarrow C^{-4}$ (восстановление, углерод – окислитель)

Таким образом, в реакции с углеродом водород проявляет восстановительные свойства.

Ответ: в реакции с углеродом водород является восстановителем.