Номер 5, страница 174 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

5. Приведите три уравнения реакций, характеризующих химические свойства углерода. В каждой из реакций укажите окислитель.

Углерод в химических реакциях может выступать как в роли восстановителя (что происходит чаще), так и в роли окислителя.

1. Взаимодействие с кислородом

При сгорании на воздухе или в кислороде углерод окисляется, образуя оксид углерода(IV). В этой реакции углерод является восстановителем.

Уравнение реакции:
$C^{0} + O_2^{0} \xrightarrow{t} C^{+4}O_2^{-2}$
Атом углерода повышает свою степень окисления (с 0 до +4), а атомы кислорода понижают (с 0 до -2). Окислителем является вещество, которое принимает электроны и понижает свою степень окисления.
Ответ: окислителем является кислород ($O_2$).

2. Взаимодействие с оксидами металлов

Углерод способен восстанавливать многие металлы из их оксидов при высоких температурах. Это свойство широко используется в металлургии. В качестве примера рассмотрим восстановление железа из оксида железа(III).

Уравнение реакции:
$3C^{0} + 2Fe_2^{+3}O_3 \xrightarrow{t} 4Fe^{0} + 3C^{+4}O_2$
Углерод повышает степень окисления с 0 до +4, являясь восстановителем. Железо в составе оксида понижает свою степень окисления с +3 до 0, то есть восстанавливается. Следовательно, окислителем является оксид железа(III).
Ответ: окислителем является оксид железа(III) ($Fe_2O_3$).

3. Взаимодействие с металлами

В реакциях с активными металлами углерод проявляет окислительные свойства, образуя карбиды.

Уравнение реакции с кальцием:
$2C^{0} + Ca^{0} \xrightarrow{t} Ca^{+2}C_2^{-1}$
В этой реакции углерод принимает электроны, понижая свою степень окисления с 0 до -1. Кальций отдает электроны, повышая степень окисления с 0 до +2. Вещество, которое принимает электроны, является окислителем.
Ответ: окислителем является углерод ($\text{C}$).