Номер 2, страница 180 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Вопросы в начале параграфа. Параграф 39. Окислительные свойства серной и азотной кислот. Глава VII. Неметаллы - номер 2, страница 180.

Условие.

• Почему серную и азотную кислоты относят к кислотам-окислителям?

Решение 2.

Вспомните физические свойства серной и азотной кислот.

Физические свойства серной кислоты ($H_2SO_4$): Безводная серная кислота представляет собой тяжёлую, маслянистую жидкость без цвета и запаха. Она очень гигроскопична, то есть активно поглощает водяные пары из воздуха, а также отнимает воду от органических соединений (например, обугливает сахар или древесину). Плотность концентрированной серной кислоты составляет примерно $1,84 \text{ г/см}^3$. Смешивается с водой в любых соотношениях с выделением большого количества теплоты. Важно помнить правило безопасности: при разбавлении следует медленно вливать кислоту в воду, а не наоборот.

Физические свойства азотной кислоты ($HNO_3$): Чистая азотная кислота — это бесцветная летучая жидкость с резким удушливым запахом. На воздухе она «дымит», так как её пары образуют с влагой воздуха мельчайшие капельки тумана. Под действием света или при нагревании она частично разлагается с выделением бурого газа — диоксида азота ($NO_2$), из-за чего со временем приобретает желтоватый или бурый оттенок. Плотность концентрированной азотной кислоты около $1,51 \text{ г/см}^3$. Также смешивается с водой в любых пропорциях.

Ответ: Серная кислота — тяжёлая, маслянистая, бесцветная, нелетучая и гигроскопичная жидкость. Азотная кислота — бесцветная, летучая жидкость с резким запахом, часто окрашенная в жёлтый цвет из-за частичного разложения.

Почему серную и азотную кислоты относят к кислотам-окислителям?

Серную и азотную кислоты относят к кислотам-окислителям, поскольку в реакциях они проявляют сильные окислительные свойства за счёт атомов, входящих в состав кислотного остатка, а не за счёт ионов водорода ($H^+$), как в обычных кислотах (например, в соляной кислоте $HCl$).

1. Серная кислота ($H_2SO_4$): Окислительные свойства проявляет концентрированная серная кислота. В её молекуле атом серы находится в своей высшей степени окисления $+6$ ($H_2\overset{+6}{S}O_4$). Это означает, что сера может только принимать электроны, то есть выступать в роли окислителя, понижая свою степень окисления (например, до $+4$ в $SO_2$, до $0$ в $S$ или до $-2$ в $H_2S$). Благодаря этому концентрированная серная кислота способна окислять металлы, стоящие в ряду активности после водорода (медь, серебро, ртуть), а также многие неметаллы (углерод, фосфор).
Пример реакции: $Cu^0 + 2H_2\overset{+6}{S}O_4 (\text{конц.}) \rightarrow \overset{+2}{Cu}SO_4 + \overset{+4}{S}O_2\uparrow + 2H_2O$.

2. Азотная кислота ($HNO_3$): Является сильным окислителем при любой концентрации (хотя в концентрированном виде её окислительная способность выше). В молекуле азотной кислоты атом азота находится в высшей степени окисления $+5$ ($H\overset{+5}{N}O_3$). Азот, принимая электроны, может восстанавливаться до различных соединений с более низкими степенями окисления ($NO_2, NO, N_2O, N_2, NH_4NO_3$). Азотная кислота окисляет почти все металлы (кроме золота и платины) и многие неметаллы. В отличие от других кислот, при реакции с металлами она, как правило, не выделяет водород.
Пример реакции: $Cu^0 + 4H\overset{+5}{N}O_3 (\text{конц.}) \rightarrow \overset{+2}{Cu}(NO_3)_2 + 2\overset{+4}{N}O_2\uparrow + 2H_2O$.

Ответ: Серную и азотную кислоты относят к кислотам-окислителям, так как их окислительные свойства обусловлены кислотными остатками, в которых центральные атомы серы (S) и азота (N) находятся в высших степенях окисления ($+6$ и $+5$ соответственно) и способны принимать электроны, окисляя другие вещества.