Номер 1, страница 291 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 41. Оксид серы(IV). Сернистая кислота и её соли - номер 1, страница 291.

Условие.

1. Объясните, почему соединения, в которых у серы степень окисления $+4$, проявляют как восстановительные, так и окислительные свойства.

Решение.

Решение 2.

1. Окислительно-восстановительные свойства химического элемента в соединении напрямую зависят от его степени окисления. Сера (S) — это элемент 16-й группы периодической таблицы, на внешнем электронном слое её атомы имеют 6 валентных электронов.

В связи с этим для серы характерен диапазон степеней окисления от -2 (низшая) до +6 (высшая).

• Низшая степень окисления -2 достигается, когда атом серы принимает 2 электрона для завершения октета (например, в сероводороде $H_2\stackrel{-2}{S}$). В этом состоянии сера может только отдавать электроны, то есть выступать исключительно в роли восстановителя.
• Высшая степень окисления +6 достигается, когда атом серы отдает все 6 валентных электронов (например, в серной кислоте $H_2\stackrel{+6}{S}O_4$). В этом состоянии сера может только принимать электроны, то есть выступать исключительно в роли окислителя.

Степень окисления +4 (например, в оксиде серы(IV) $SO_2$ или сернистой кислоте $H_2SO_3$) является для серы промежуточной. Находясь в промежуточной степени окисления, атом может как отдавать электроны, повышая свою степень окисления, так и принимать их, понижая её. Это явление называется окислительно-восстановительной двойственностью.

Примеры:

1. Восстановительные свойства (сера отдает электроны, степень окисления повышается с +4 до +6):
В реакциях с более сильными окислителями соединения серы(+4) действуют как восстановители.
$2\stackrel{+4}{S}O_2 + O_2 \rightleftharpoons 2\stackrel{+6}{S}O_3$

2. Окислительные свойства (сера принимает электроны, степень окисления понижается с +4 до 0 или -2):
В реакциях с сильными восстановителями соединения серы(+4) действуют как окислители.
$\stackrel{+4}{S}O_2 + 2H_2\stackrel{-2}{S} \rightarrow 3\stackrel{0}{S} \downarrow + 2H_2O$

Ответ: Соединения, в которых у серы степень окисления +4, проявляют как восстановительные, так и окислительные свойства, поскольку эта степень окисления является промежуточной между низшей (-2) и высшей (+6). Это позволяет атому серы в данном состоянии как отдавать электроны (окисляться до +6), проявляя восстановительные свойства, так и принимать электроны (восстанавливаться до 0 или -2), проявляя окислительные свойства.