Номер 1, страница 245 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 34. Водород - номер 1, страница 245.

Условие.

1. Какие химические свойства сближают водород:

а) со щелочными металлами,

б) с галогенами?

Ответ подтвердите уравнениями реакций.

Решение.

Решение 2.

а) со щелочными металлами

Водород, подобно щелочным металлам (элементам IA-группы), имеет на внешнем энергетическом уровне один электрон. В химических реакциях с более электроотрицательными элементами (неметаллами) водород отдает этот электрон, проявляя себя как восстановитель и приобретая степень окисления +1. Щелочные металлы в реакциях также всегда являются восстановителями и имеют степень окисления +1.

Примеры реакций, где водород — восстановитель:

1. Взаимодействие с кислородом (горение):
$2H_2^0 + O_2^0 \rightarrow 2H_2^{+1}O^{-2}$

2. Взаимодействие с хлором:
$H_2^0 + Cl_2^0 \rightarrow 2H^{+1}Cl^{-1}$

Для сравнения, реакция щелочного металла (натрия) с хлором:
$2Na^0 + Cl_2^0 \rightarrow 2Na^{+1}Cl^{-1}$

Ответ: Сходство заключается в том, что водород, как и щелочные металлы, является восстановителем и в соединениях с неметаллами проявляет степень окисления +1, отдавая свой единственный валентный электрон.

б) с галогенами

Водороду, как и галогенам (элементам VIIA-группы), не хватает одного электрона для завершения своего внешнего электронного слоя (у водорода он становится $1s^2$, как у гелия, а у галогенов — $ns^2np^6$). Поэтому в реакциях с активными металлами (щелочными, щелочноземельными) водород может принимать один электрон, выступая в роли окислителя. В образующихся соединениях — гидридах — водород имеет степень окисления -1, так же как и галогены в своих соединениях с металлами (галидах).

Примеры реакций, где водород — окислитель:

1. Взаимодействие с натрием:
$2Na^0 + H_2^0 \rightarrow 2Na^{+1}H^{-1}$ (гидрид натрия)

2. Взаимодействие с кальцием:
$Ca^0 + H_2^0 \rightarrow Ca^{+2}H_2^{-1}$ (гидрид кальция)

Для сравнения, реакция галогена (хлора) с натрием:
$2Na^0 + Cl_2^0 \rightarrow 2Na^{+1}Cl^{-1}$ (хлорид натрия)

Ответ: Сходство заключается в том, что водороду, как и галогенам, не хватает одного электрона до завершения внешней электронной оболочки. Поэтому он может выступать в роли окислителя в реакциях с металлами, принимая электрон и проявляя степень окисления -1.