Номер 2, страница 116 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 17. Окислительно-восстановительные реакции. Глава 4. Химические реакции - номер 2, страница 116.

Условие.

2. Составьте уравнения реакций между:

а) литием и азотом;

б) магнием и фосфором;

в) алюминием и углём.

Обозначьте степени окисления элементов. Укажите окислитель и восстановитель.

Решение.

Решение 2.

Решение

а) литием и азотом

При взаимодействии лития и азота образуется нитрид лития. Литий является щелочным металлом, а азот — неметаллом. Это окислительно-восстановительная реакция.

Уравнение реакции:

$6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$

Обозначим степени окисления элементов. Литий и азот в виде простых веществ имеют степень окисления 0. В продукте реакции, нитриде лития ($Li_3N$), литий, как металл I группы, имеет степень окисления +1, а азот, как более электроотрицательный элемент, имеет степень окисления -3.

$6\overset{0}{Li} + \overset{0}{N_2} \rightarrow 2\overset{+1}{Li_3}\overset{-3}{N}$

Литий ($Li^0$) отдает электроны, и его степень окисления повышается (с 0 до +1), следовательно, он является восстановителем (окисляется).

Азот ($N_2^0$) принимает электроны, и его степень окисления понижается (с 0 до -3), следовательно, он является окислителем (восстанавливается).

Ответ: Уравнение реакции: $6Li + N_2 = 2Li_3N$. Степени окисления: $\overset{0}{Li}$, $\overset{0}{N_2}$; в продукте $\overset{+1}{Li}$ и $\overset{-3}{N}$. Окислитель — $N_2$ (азот), восстановитель — $Li$ (литий).

б) магнием и фосфором

При взаимодействии магния и фосфора при нагревании образуется фосфид магния. Магний является щелочноземельным металлом, а фосфор — неметаллом. Это также окислительно-восстановительная реакция.

Уравнение реакции:

$3Mg + 2P \rightarrow Mg_3P_2$

Обозначим степени окисления. Магний и фосфор в виде простых веществ имеют степень окисления 0. В продукте, фосфиде магния ($Mg_3P_2$), магний, как металл II группы, имеет степень окисления +2, а фосфор -3.

$3\overset{0}{Mg} + 2\overset{0}{P} \rightarrow \overset{+2}{Mg_3}\overset{-3}{P_2}$

Магний ($Mg^0$) отдает электроны, его степень окисления повышается (с 0 до +2), поэтому он является восстановителем (окисляется).

Фосфор ($P^0$) принимает электроны, его степень окисления понижается (с 0 до -3), поэтому он является окислителем (восстанавливается).

Ответ: Уравнение реакции: $3Mg + 2P = Mg_3P_2$. Степени окисления: $\overset{0}{Mg}$, $\overset{0}{P}$; в продукте $\overset{+2}{Mg}$ и $\overset{-3}{P}$. Окислитель — $P$ (фосфор), восстановитель — $Mg$ (магний).

в) алюминием и углём

При взаимодействии алюминия и углерода (угля) при высокой температуре образуется карбид алюминия. Алюминий — металл, углерод — неметалл.

Уравнение реакции:

$4Al + 3C \rightarrow Al_4C_3$

Обозначим степени окисления. Алюминий и углерод в виде простых веществ имеют степень окисления 0. В продукте, карбиде алюминия ($Al_4C_3$), алюминий имеет степень окисления +3, а углерод -4.

$4\overset{0}{Al} + 3\overset{0}{C} \rightarrow \overset{+3}{Al_4}\overset{-4}{C_3}$

Алюминий ($Al^0$) отдает электроны, его степень окисления повышается (с 0 до +3), поэтому он является восстановителем (окисляется).

Углерод ($C^0$) принимает электроны, его степень окисления понижается (с 0 до -4), поэтому он является окислителем (восстанавливается).

Ответ: Уравнение реакции: $4Al + 3C = Al_4C_3$. Степени окисления: $\overset{0}{Al}$, $\overset{0}{C}$; в продукте $\overset{+3}{Al}$ и $\overset{-4}{C}$. Окислитель — $C$ (углерод), восстановитель — $Al$ (алюминий).