Вопрос ✔, страница 75 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Вопрос в параграфе. Параграф 14. Окислительно-восстановительные реакции. Глава II. Химические реакции - страница 75.

Условие.

Как взаимосвязаны философский закон единства и борьбы противоположностей и окислительно-восстановительные реакции?

Решение.

Решение 2.

Философский закон единства и борьбы противоположностей, являющийся ядром диалектики, утверждает, что все объекты и явления содержат в себе внутренне противоречивые стороны (противоположности), которые находятся в неразрывном единстве и постоянной "борьбе". Эта борьба служит внутренним источником всякого движения и развития. Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) в химии служат яркой и конкретной иллюстрацией этого всеобщего закона.

Взаимосвязь можно проследить через ключевые аспекты закона:

1. Наличие противоположностей и их единство.

В любой окислительно-восстановительной реакции присутствуют два противоположных, но неразрывно связанных процесса:

• Окисление — процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом.
• Восстановление — процесс присоединения электронов.

Эти два процесса являются противоположностями: один — потеря, другой — приобретение. Участники реакции также представляют собой пару противоположностей:

• Восстановитель — вещество, которое отдает электроны (и само при этом окисляется).
• Окислитель — вещество, которое принимает электроны (и само при этом восстанавливается).

Единство этих противоположностей заключается в том, что они не могут существовать друг без друга. Процесс окисления невозможен без одновременного процесса восстановления, так как электроны, отданные восстановителем, должны быть немедленно приняты окислителем. Они составляют две стороны единого процесса — окислительно-восстановительной реакции.

2. "Борьба" противоположностей как источник развития.

"Борьба" в данном контексте — это само взаимодействие между окислителем и восстановителем, то есть процесс перехода электронов. Эта "борьба" обусловлена их противоположными химическими свойствами: способностью одного вещества отдавать электроны и способностью другого их принимать. Движущей силой этой "борьбы" является разность их окислительно-восстановительных потенциалов.

Развитие, или качественное изменение, является результатом этой "борьбы". В ходе реакции исходные вещества (окислитель и восстановитель) превращаются в совершенно новые продукты с иными свойствами и новыми степенями окисления. Таким образом, внутренняя противоречивость системы (наличие окислителя и восстановителя) разрешается через химическую реакцию, приводя систему в новое качественное состояние.

Пример:

Рассмотрим классическую реакцию взаимодействия цинка с раствором сульфата меди(II):

$Zn^0 + Cu^{2+}SO_4 \rightarrow Zn^{2+}SO_4 + Cu^0$

Здесь:

• Противоположности: Атом цинка ($Zn^0$) является восстановителем, а ион меди ($Cu^{2+}$) — окислителем.
• Единство: Они вступают в единый процесс. Цинк отдает 2 электрона (окисляется), и эти же 2 электрона немедленно принимает ион меди (восстанавливается).
  Процесс окисления: $Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{2+}$
  Процесс восстановления: $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu^0$
• "Борьба" и развитие: В результате "борьбы" за электроны происходит качественное изменение — исходные вещества (металлический цинк и раствор соли меди) превращаются в новые (раствор соли цинка и металлическая медь). Система перешла из одного состояния в другое, более устойчивое в данных условиях.

Таким образом, окислительно-восстановительные реакции наглядно демонстрируют, как единство и борьба противоположных начал (окисления и восстановления, окислителя и восстановителя) служат внутренним источником химического превращения и развития материи.

Ответ: Философский закон единства и борьбы противоположностей и окислительно-восстановительные реакции взаимосвязаны как всеобщий принцип и его частное проявление. Окислительно-восстановительная реакция является материальным воплощением этого закона в химии: в ней всегда присутствуют две противоположные, но единые сущности — окислитель и восстановитель (и, соответственно, процессы окисления и восстановления), "борьба" между которыми (перенос электронов) является движущей силой реакции и приводит к "развитию" — образованию новых химических веществ.