Лабораторный эксперимент 2, страница 95 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Вопрос в параграфе. Параграф 17. Неметаллы. Глава III. Вещества и их свойства - страница 95.

Условие.

Лабораторный эксперимент

Добавьте к 2 мл раствора бромида калия или натрия такой же объём хлорной воды. Что наблюдаете? Запишите уравнения реакции в молекулярном и ионном виде. Рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.

Решение.

Решение 2.

В данном лабораторном эксперименте рассматривается реакция замещения между галогенами. Хлор, как более активный галоген, вытесняет менее активный бром из раствора его соли (бромида калия или натрия).

Решение

Что наблюдаете?

При добавлении хлорной воды (раствора хлора $Cl_2$ в воде) к бесцветному раствору бромида калия ($KBr$) или бромида натрия ($NaBr$) происходит химическая реакция. Хлор, будучи более сильным окислителем, чем бром, вытесняет его из солей. В результате реакции образуется молекулярный бром ($Br_2$), который придает раствору характерную желто-бурую или оранжево-коричневую окраску.

Ответ: Наблюдается изменение окраски раствора с бесцветной на желто-бурую.

Запишите уравнения реакции в молекулярном и ионном виде.

Рассмотрим реакцию на примере бромида калия. Реакция с бромидом натрия аналогична.

Молекулярное уравнение:
$2KBr(р-р) + Cl_2(р-р) \rightarrow 2KCl(р-р) + Br_2(р-р)$

Полное ионное уравнение:
Бромид калия и хлорид калия являются сильными электролитами и в растворе диссоциируют на ионы. Хлор и бром – молекулярные вещества.
$2K^+ + 2Br^- + Cl_2 \rightarrow 2K^+ + 2Cl^- + Br_2$

Сокращенное ионное уравнение:
Ионы калия ($K^+$) не участвуют в реакции (являются "ионами-наблюдателями"), поэтому их можно сократить.
$2Br^- + Cl_2 \rightarrow 2Cl^- + Br_2$

Ответ:
Молекулярное уравнение: $2KBr + Cl_2 \rightarrow 2KCl + Br_2$.
Полное ионное уравнение: $2K^+ + 2Br^- + Cl_2 \rightarrow 2K^+ + 2Cl^- + Br_2$.
Сокращенное ионное уравнение: $2Br^- + Cl_2 \rightarrow 2Cl^- + Br_2$.

Рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.

Эта реакция является окислительно-восстановительной. Рассмотрим изменение степеней окисления элементов на основе сокращенного ионного уравнения: $2\overset{-1}{Br}^- + \overset{0}{Cl_2} \rightarrow 2\overset{-1}{Cl}^- + \overset{0}{Br_2}$.

1. Бром меняет степень окисления с -1 на 0, то есть отдает электроны. Происходит процесс окисления. Бромид-ион ($Br^-$) является восстановителем.
Процесс окисления: $2\overset{-1}{Br}^- - 2e^- \rightarrow \overset{0}{Br_2}$

2. Хлор меняет степень окисления с 0 на -1, то есть принимает электроны. Происходит процесс восстановления. Молекулярный хлор ($Cl_2$) является окислителем.
Процесс восстановления: $\overset{0}{Cl_2} + 2e^- \rightarrow 2\overset{-1}{Cl}^-$

Таким образом, хлор окисляет бромид-ионы, сам при этом восстанавливаясь.

Ответ:
$Cl_2$ (хлор) – окислитель, так как принимает электроны и восстанавливается: $\overset{0}{Cl_2} + 2e^- \rightarrow 2\overset{-1}{Cl}^-$.
$Br^-$ (бромид-ион) – восстановитель, так как отдает электроны и окисляется: $2\overset{-1}{Br}^- - 2e^- \rightarrow \overset{0}{Br_2}$.