Номер 12, страница 21 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 3. Хлор. Глава 1. Неметаллы - номер 12, страница 21.

Условие.

12. Кремний реагирует с хлором с образованием высшего хлорида. Напишите уравнение реакции. Составьте электронный баланс, назовите окислитель и восстановитель.

Решение.

Решение 2.

Решение

1. Уравнение реакции

Кремний ($Si$) находится в 14-й группе (IVA) периодической таблицы, его высшая валентность равна IV, а высшая степень окисления +4. Хлор ($Cl$) как более электроотрицательный элемент будет иметь степень окисления -1. Следовательно, формула высшего хлорида кремния — $SiCl_4$ (тетрахлорид кремния).

Реакция взаимодействия простого вещества кремния с хлором (двухатомная молекула $Cl_2$) приводит к образованию тетрахлорида кремния. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$$Si + 2Cl_2 \rightarrow SiCl_4$$

2. Электронный баланс

Для составления электронного баланса определим степени окисления элементов до и после реакции:

$$ \overset{0}{Si} + 2\overset{0}{Cl_2} \rightarrow \overset{+4}{Si}\overset{-1}{Cl_4} $$

Кремний изменяет степень окисления с 0 до +4, то есть отдает 4 электрона (окисляется). Хлор изменяет степень окисления с 0 до -1, то есть каждый атом хлора принимает 1 электрон (восстанавливается).

Запишем полуреакции:

$Si^0 - 4e^- \rightarrow Si^{+4}$ | 1 | процесс окисления
$Cl_2^0 + 2 \cdot 1e^- \rightarrow 2Cl^{-1}$ | 2 | процесс восстановления

Наименьшее общее кратное для отданных (4) и принятых (2) электронов равно 4. Расставляем коэффициенты: 1 перед кремнием и 2 перед молекулой хлора. Баланс сходится.

3. Окислитель и восстановитель

Восстановитель — это атом, молекула или ион, который отдает электроны в ходе окислительно-восстановительной реакции. В данном случае кремний ($Si^0$) отдает электроны, поэтому он является восстановителем.

Окислитель — это атом, молекула или ион, который принимает электроны. В данной реакции хлор ($Cl_2^0$) принимает электроны, поэтому он является окислителем.

Ответ:

Уравнение реакции: $Si + 2Cl_2 \rightarrow SiCl_4$.

Электронный баланс:
$Si^0 - 4e^- \rightarrow Si^{+4}$ | 1 | восстановитель (процесс окисления)
$Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}$ | 2 | окислитель (процесс восстановления)

Окислитель: хлор, $Cl_2$.

Восстановитель: кремний, $Si$.