Номер 6, страница 151 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 32. Магний и его соединения. Глава 3. Металлы главных подгрупп - номер 6, страница 151.

Условие.

6. В металлургии магний используют в качестве восстановителя. Напишите уравнение реакции восстановления магнием хлорида титана(IV). Рассмотрите реакцию как окислительно-восстановительную.

Решение.

Решение 2.

Решение

В металлургии магний используется как восстановитель благодаря своей высокой химической активности. Он способен вытеснять менее активные металлы из их соединений, в данном случае титан из его хлорида.

1. Составление уравнения реакции.
Исходные вещества: магний ($Mg$) и хлорид титана(IV) ($TiCl_4$).
Продукты реакции: титан ($Ti$) и хлорид магния ($MgCl_2$).
Запишем схему реакции и уравняем её:
$2Mg + TiCl_4 \rightarrow Ti + 2MgCl_2$

2. Рассмотрение реакции как окислительно-восстановительной.
Определим степени окисления каждого элемента в реагентах и продуктах:
$2\stackrel{0}{Mg} + \stackrel{+4}{Ti}\stackrel{-1}{Cl_4} \rightarrow \stackrel{0}{Ti} + 2\stackrel{+2}{Mg}\stackrel{-1}{Cl_2}$

Составим электронный баланс, чтобы определить процессы окисления и восстановления:

• Магний изменяет степень окисления с 0 до +2, то есть отдает 2 электрона. Это процесс окисления.
  $Mg^0 - 2e^- \rightarrow Mg^{+2}$
• Титан изменяет степень окисления с +4 до 0, то есть принимает 4 электрона. Это процесс восстановления.
  $Ti^{+4} + 4e^- \rightarrow Ti^0$

Чтобы уравнять число отданных и принятых электронов, находим наименьшее общее кратное (4) и расставляем коэффициенты:
$Mg^0 - 2e^- \rightarrow Mg^{+2}$ | $4/2 = 2$ | окисление, $Mg$ - восстановитель
$Ti^{+4} + 4e^- \rightarrow Ti^0$ | $4/4 = 1$ | восстановление, $Ti^{+4}$ - окислитель

Таким образом, магний ($Mg$) является восстановителем, так как он окисляется (отдает электроны). Ион титана ($Ti^{+4}$) в составе хлорида титана(IV) является окислителем, так как он восстанавливается (принимает электроны).

Ответ: Уравнение реакции: $2Mg + TiCl_4 \rightarrow Ti + 2MgCl_2$. В данной окислительно-восстановительной реакции магний ($Mg$) является восстановителем, а титан ($Ti^{+4}$) в хлориде титана(IV) — окислителем.