Номер 1, страница 94, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Почему оксид серы (IV) является веществом с двойственной окислительно-восстановительной функцией?

1. Двойственная окислительно-восстановительная функция (или амфотерность) означает, что вещество в окислительно-восстановительных реакциях способно проявлять свойства как окислителя, так и восстановителя. Оксид серы (IV), $SO_2$, обладает таким свойством, потому что атом серы в его молекуле находится в промежуточной степени окисления.

Степень окисления — это условный заряд атома в молекуле, вычисленный в предположении, что все связи являются ионными. Для серы, как элемента 16-й группы (VI A), характерны степени окисления в диапазоне от -2 (низшая) до +6 (высшая).

В молекуле оксида серы (IV) $SO_2$ степень окисления кислорода равна -2. Поскольку молекула в целом электронейтральна, суммарный заряд равен нулю. Рассчитаем степень окисления серы (обозначим её как $\text{x}$):

$x + 2 \cdot (-2) = 0$

$x - 4 = 0$

$x = +4$

Степень окисления +4 является для серы промежуточной: $-2 < +4 < +6$.

Это означает, что атом серы в $SO_2$ может:

1. Отдавать электроны, повышая свою степень окисления до +6. В этом случае $SO_2$ выступает в роли восстановителя.

2. Принимать электроны, понижая свою степень окисления до 0 или -2. В этом случае $SO_2$ выступает в роли окислителя.

Примеры, иллюстрирующие двойственную функцию $SO_2$:

• $SO_2$ как восстановитель (реагирует с более сильным окислителем):

  При каталитическом окислении кислородом оксид серы (IV) превращается в оксид серы (VI). Степень окисления серы повышается с +4 до +6.

  $2\stackrel{+4}{S}O_2 + O_2 \rightleftharpoons 2\stackrel{+6}{S}O_3$

  Процесс окисления: $\stackrel{+4}{S} - 2e^- \rightarrow \stackrel{+6}{S}$

• $SO_2$ как окислитель (реагирует с более сильным восстановителем):

  При взаимодействии с сероводородом оксид серы (IV) восстанавливается до свободной серы. Степень окисления серы понижается с +4 до 0.

  $\stackrel{+4}{S}O_2 + 2H_2\stackrel{-2}{S} \rightarrow 3\stackrel{0}{S}\downarrow + 2H_2O$

  Процесс восстановления: $\stackrel{+4}{S} + 4e^- \rightarrow \stackrel{0}{S}$

Ответ: Оксид серы (IV) является веществом с двойственной окислительно-восстановительной функцией, поскольку атом серы в его составе имеет промежуточную степень окисления +4. Это позволяет ему как принимать электроны (выступая в роли окислителя и понижая степень окисления, например, до 0), так и отдавать электроны (выступая в роли восстановителя и повышая степень окисления до +6).