Номер 4, страница 110, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Почему фтор окисляет даже кислород?

4. Почему фтор окисляет даже кислород?

Решение

Фтор окисляет кислород, потому что фтор является самым электроотрицательным химическим элементом. Это его фундаментальное свойство и является ключом к пониманию его исключительной окислительной способности.

Рассмотрим это подробнее:

1. Электроотрицательность. Электроотрицательность — это мера способности атома в молекуле притягивать к себе электроны. В химической реакции окисления-восстановления атом с более высокой электроотрицательностью (окислитель) отнимает электроны у атома с более низкой электроотрицательностью (восстановителя).

2. Сравнение фтора и кислорода. По шкале электроотрицательности Полинга фтор ($\text{F}$) имеет максимальное значение среди всех элементов — 3,98. Кислород ($\text{O}$) является вторым по электроотрицательности элементом, но его значение заметно ниже — 3,44. Поскольку электроотрицательность фтора выше, чем у кислорода, в соединении между ними именно фтор будет притягивать электроны, а кислород будет их отдавать.

3. Положение в Периодической системе. Оба элемента находятся во 2-м периоде, но фтор (элемент 17-й группы) стоит правее кислорода (элемент 16-й группы). В пределах одного периода с ростом порядкового номера увеличивается заряд ядра, и при почти таком же радиусе атом сильнее притягивает внешние электроны. Это и делает фтор более электроотрицательным, чем кислород.

4. Пример соединения. Ярким примером является дифторид кислорода $OF_2$. В этом соединении кислород, который почти во всех других своих соединениях проявляет отрицательную степень окисления (-2), имеет положительную степень окисления +2. Атом фтора, как более электроотрицательный, забирает электроны и имеет степень окисления -1.

Процесс можно описать так:

Атом кислорода ($\text{O}$) отдает 2 электрона: $O^0 - 2e^- \rightarrow O^{+2}$ (окисление).

Молекула фтора ($F_2$) принимает электроны, и каждый атом фтора получает по одному: $F_2^0 + 2e^- \rightarrow 2F^{-1}$ (восстановление).

Таким образом, из-за своей рекордной электроотрицательности фтор выступает в роли окислителя по отношению ко всем другим элементам, включая кислород.

Ответ: Фтор окисляет кислород, потому что фтор является самым электроотрицательным элементом, его способность притягивать электроны выше, чем у любого другого элемента, в том числе и у кислорода, который является вторым по электроотрицательности.