Номер 7, страница 69 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

7. Восстановительные свойства неметаллов:

1) взаимодействие с простыми веществами более электроотрицательных элементов:

$P + O_2 = \text{________ (название)}$

$S + F_2 = \text{________ (название)}$

2) взаимодействие со сложными веществами-окислителями (расставьте коэффициенты с помощью метода электронного баланса):

$KClO_3 + S = \text{________} + \text{________}$

1) взаимодействие с простыми веществами более электроотрицательных элементов:

В реакциях с простыми веществами, которые образованы более электроотрицательными элементами, неметаллы (в данном случае фосфор и сера) проявляют восстановительные свойства. Они отдают электроны, повышая свою степень окисления.

При взаимодействии фосфора ($P$) с кислородом ($O_2$) образуется оксид фосфора(V) ($P_2O_5$). Кислород является более электроотрицательным элементом, чем фосфор, поэтому фосфор окисляется (степень окисления меняется с $0$ до $+5$), а кислород восстанавливается (степень окисления меняется с $0$ до $-2$).
Сбалансированное уравнение реакции:
$4P + 5O_2 = 2P_2O_5$

При взаимодействии серы ($S$) с фтором ($F_2$) образуется гексафторид серы ($SF_6$). Фтор — самый электроотрицательный элемент, поэтому он выступает в роли сильного окислителя, окисляя серу до её высшей степени окисления $+6$. Сера является восстановителем ($S^0 \rightarrow S^{+6}$), а фтор — окислителем ($F^0 \rightarrow F^{-1}$).
Сбалансированное уравнение реакции:
$S + 3F_2 = SF_6$

Ответ:
$4P + 5O_2 = 2P_2O_5$ (оксид фосфора(V))
$S + 3F_2 = SF_6$ (гексафторид серы)

2) взаимодействие со сложными веществами-окислителями (расставьте коэффициенты с помощью метода электронного баланса):

Решение:

В реакции между хлоратом калия ($KClO_3$) и серой ($S$) сера выступает в роли восстановителя, а хлорат калия — в роли окислителя, так как содержит хлор в высшей степени окисления $+5$. Продуктами данной реакции при нагревании являются хлорид калия ($KCl$) и диоксид серы ($SO_2$).

Запишем схему реакции и определим степени окисления элементов, которые их изменяют:
$K\stackrel{+1}{Cl}\stackrel{+5}{O_3}\stackrel{-2}{} + \stackrel{0}{S} \rightarrow K\stackrel{+1}{Cl}\stackrel{-1}{} + \stackrel{+4}{S}\stackrel{-2}{O_2}$

Составим полуреакции окисления и восстановления (электронный баланс):

$Cl^{+5} + 6e^- \rightarrow Cl^{-1} \quad | \quad 2 \quad |$ окислитель, процесс восстановления
$S^{0} - 4e^- \rightarrow S^{+4} \quad \quad | \quad 3 \quad |$ восстановитель, процесс окисления

Находим наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных (4) и принятых (6) электронов. НОК(4, 6) = 12.

Определяем дополнительные множители для каждой полуреакции: для процесса восстановления $12 / 6 = 2$, для процесса окисления $12 / 4 = 3$. Эти множители будут коэффициентами в уравнении реакции.

Расставим коэффициенты перед соответствующими веществами: 2 перед $KClO_3$ и $KCl$, 3 перед $S$ и $SO_2$.

$2KClO_3 + 3S = 2KCl + 3SO_2$

Выполним проверку по атомам кислорода: слева $2 \times 3 = 6$ атомов, справа $3 \times 2 = 6$ атомов. Все элементы сбалансированы, коэффициенты расставлены верно.

Ответ: $2KClO_3 + 3S = 2KCl + 3SO_2$.