Номер 6, страница 79 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава II. Химические реакции. Параграф 14. Окислительно-восстановительные реакции. Примените свои знания - номер 6, страница 79.

Условие.

6. Дайте характеристику реакции цинка с соляной кислотой по всем возможным признакам классификации реакций.

Решение.

Решение 2.

Реакция цинка с соляной кислотой описывается следующим химическим уравнением:

$$ Zn_{(тв.)} + 2HCl_{(р-р)} \rightarrow ZnCl_{2(р-р)} + H_{2(г)}\uparrow $$

Дадим характеристику этой реакции по различным классификационным признакам.

1. По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции

В данной реакции атомы простого вещества (цинк) замещают атомы одного из элементов (водород) в сложном веществе (соляная кислота). В результате образуется новое сложное вещество (хлорид цинка) и новое простое вещество (водород). Такой тип реакций классифицируется как реакции замещения.

Ответ: реакция замещения.

2. По изменению степеней окисления химических элементов

Для определения, является ли реакция окислительно-восстановительной, расставим степени окисления у всех элементов до и после реакции:
$ \stackrel{0}{Zn} + 2\stackrel{+1}{H}\stackrel{-1}{Cl} \rightarrow \stackrel{+2}{Zn}\stackrel{-1}{Cl_2} + \stackrel{0}{H_2} $
Как видно, цинк повышает свою степень окисления с 0 до +2 (процесс окисления, $Zn$ - восстановитель), а водород понижает свою степень окисления с +1 до 0 (процесс восстановления, $H^{+}$ - окислитель). Так как происходит изменение степеней окисления, реакция является окислительно-восстановительной.

Ответ: окислительно-восстановительная реакция.

3. По тепловому эффекту

Взаимодействие металлов, стоящих в ряду активности до водорода (включая цинк), с кислотами сопровождается выделением тепла. Следовательно, эта реакция является экзотермической (тепловой эффект $ \Delta H < 0 $).

Ответ: экзотермическая реакция.

4. По направлению протекания

Одним из продуктов реакции является газообразный водород ($H_2$), который улетучивается из реакционной смеси. Удаление продукта из сферы реакции смещает равновесие вправо и делает процесс в данных условиях практически необратимым.

Ответ: необратимая реакция.

5. По участию катализатора

Данная реакция протекает самопроизвольно при стандартных условиях и не требует добавления катализатора для увеличения ее скорости. Поэтому она относится к некаталитическим реакциям.

Ответ: некаталитическая реакция.

6. По фазовому состоянию реагентов

Исходные вещества находятся в разных агрегатных состояниях: цинк - твердое вещество ($Zn_{(тв.)}$), а соляная кислота - водный раствор ($HCl_{(р-р)}$). Реакция, протекающая на границе раздела фаз (твердое тело - жидкость), называется гетерогенной.

Ответ: гетерогенная реакция.