Номер 7, страница 79 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава II. Химические реакции. Параграф 14. Окислительно-восстановительные реакции. Примените свои знания - номер 7, страница 79.

Условие.

7. Рассмотрите взаимодействие этилена с бромной водой с позиции окисления—восстановления.

Решение.

Решение 2.

Взаимодействие этилена (этена) с бромной водой (раствором брома в воде) — это реакция присоединения, которая также является окислительно-восстановительной. Происходит обесцвечивание бромной воды, что служит качественной реакцией на наличие двойной связи в молекуле.

Решение

1. Запись уравнения реакции и определение степеней окисления.

Основное уравнение реакции выглядит следующим образом:

$CH_2=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_2Br-CH_2Br$

Определим степени окисления (с.о.) элементов, которые их изменяют:

• В молекуле этилена ($C_2H_4$): с.о. водорода (H) равна +1. Так как молекула электронейтральна, суммарная с.о. равна нулю. Степень окисления каждого атома углерода (C) равна -2.
  Расчет: $2 \cdot (\text{с.о. C}) + 4 \cdot (+1) = 0 \Rightarrow \text{с.о. C} = -2$.
• В молекуле брома ($Br_2$): так как это простое вещество, с.о. брома (Br) равна 0.
• В продукте, 1,2-дибромэтане ($C_2H_4Br_2$): с.о. водорода (H) +1, с.о. брома (Br) -1 (бром более электроотрицателен, чем углерод). Рассчитаем с.о. углерода:
  Расчет: $2 \cdot (\text{с.о. C}) + 4 \cdot (+1) + 2 \cdot (-1) = 0 \Rightarrow 2 \cdot (\text{с.о. C}) + 2 = 0 \Rightarrow \text{с.о. C} = -1$.

Таким образом, схема изменения степеней окисления:

$ \stackrel{-2}{C}_2H_4 + \stackrel{0}{Br}_2 \rightarrow \stackrel{-1}{C}_2H_4\stackrel{-1}{Br}_2 $

2. Анализ процессов окисления и восстановления.

На основе изменения степеней окисления составим электронный баланс:

$2C^{-2} - 2e^- \rightarrow 2C^{-1}$ | 1 | процесс окисления

$Br_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Br^{-1}$ | 1 | процесс восстановления

Из анализа следует:

• Атомы углерода в этилене отдают электроны, их степень окисления повышается (с -2 до -1). Следовательно, этилен ($C_2H_4$) является восстановителем.
• Атомы брома принимают электроны, их степень окисления понижается (с 0 до -1). Следовательно, бром ($Br_2$) является окислителем.

Ответ:

При взаимодействии этилена с бромной водой происходит окислительно-восстановительная реакция. Этилен ($C_2H_4$) выступает в роли восстановителя, так как его атомы углерода окисляются, изменяя степень окисления с -2 до -1. Бром ($Br_2$) является окислителем, его атомы восстанавливаются, изменяя степень окисления с 0 до -1. Реакция сопровождается разрывом $\pi$-связи в молекуле этилена и присоединением атомов брома.