Номер 6, страница 165 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 38. Степень окисления. Глава 5. Химическая связь. Окислительно-восстановительные реакции - номер 6, страница 165.

6. При каких превращениях веществ степени окисления атомов увеличились, при каких — уменьшились:

а) $HBr \rightarrow Br_2$;

б) $FeO \rightarrow Fe_2O_3$;

в) $S \rightarrow ZnS$;

г) $KMnO_4 \rightarrow K_2MnO_4$?

Чтобы определить, как изменилась степень окисления, необходимо рассчитать ее для каждого элемента, участвующего в превращении, в исходном веществе и в продукте.

а) HBr → Br₂

1. В бромоводороде ($HBr$) водород ($H$) имеет степень окисления $+1$. Так как молекула в целом электронейтральна, степень окисления брома ($Br$) должна быть $-1$, чтобы сумма степеней окисления была равна нулю. Расчет: $H^{+1}Br^{x} \Rightarrow +1 + x = 0 \Rightarrow x = -1$.
2. В молекуле брома ($Br_2$), которая является простым веществом, состоящим из атомов одного элемента, степень окисления каждого атома брома равна $0$.
3. Степень окисления брома изменяется с $-1$ на $0$. Поскольку $0 > -1$, степень окисления увеличилась. Этот процесс является окислением.

Ответ: степень окисления брома увеличилась.

б) FeO → Fe₂O₃

1. В оксиде железа(II) ($FeO$) кислород ($O$) имеет стандартную степень окисления $-2$. Следовательно, для нейтральности молекулы степень окисления железа ($Fe$) равна $+2$. Расчет: $Fe^{x}O^{-2} \Rightarrow x + (-2) = 0 \Rightarrow x = +2$.
2. В оксиде железа(III) ($Fe_2O_3$) кислород ($O$) также имеет степень окисления $-2$. Суммарный отрицательный заряд от трех атомов кислорода составляет $3 \times (-2) = -6$. Этот заряд должен быть скомпенсирован двумя атомами железа, поэтому на каждый атом железа приходится заряд $+3$. Расчет: $Fe_{2}^{x}O_{3}^{-2} \Rightarrow 2x + 3 \times (-2) = 0 \Rightarrow 2x - 6 = 0 \Rightarrow x = +3$.
3. Степень окисления железа изменяется с $+2$ на $+3$. Поскольку $+3 > +2$, степень окисления увеличилась. Этот процесс является окислением.

Ответ: степень окисления железа увеличилась.

в) S → ZnS

1. Сера ($S$) как простое вещество имеет степень окисления $0$.
2. В сульфиде цинка ($ZnS$) цинк ($Zn$) является металлом и в соединениях практически всегда проявляет степень окисления $+2$. Для нейтральности молекулы сера ($S$) должна иметь степень окисления $-2$. Расчет: $Zn^{+2}S^{x} \Rightarrow +2 + x = 0 \Rightarrow x = -2$.
3. Степень окисления серы изменяется с $0$ на $-2$. Поскольку $-2 < 0$, степень окисления уменьшилась. Этот процесс является восстановлением.

Ответ: степень окисления серы уменьшилась.

г) KMnO₄ → K₂MnO₄

1. В перманганате калия ($KMnO_4$) калий ($K$) — щелочной металл, его степень окисления $+1$. Кислород ($O$) имеет степень окисления $-2$. Рассчитаем степень окисления марганца ($Mn$), обозначив её как $x$. Расчет: $K^{+1}Mn^{x}O_{4}^{-2} \Rightarrow (+1) + x + 4 \times (-2) = 0 \Rightarrow 1 + x - 8 = 0 \Rightarrow x = +7$.
2. В манганате калия ($K_2MnO_4$) степень окисления калия ($K$) также $+1$, а кислорода ($O$) — $-2$. Рассчитаем степень окисления марганца ($Mn$), обозначив её как $y$. Расчет: $K_{2}^{+1}Mn^{y}O_{4}^{-2} \Rightarrow 2 \times (+1) + y + 4 \times (-2) = 0 \Rightarrow 2 + y - 8 = 0 \Rightarrow y = +6$.
3. Степень окисления марганца изменяется с $+7$ на $+6$. Поскольку $+6 < +7$, степень окисления уменьшилась. Этот процесс является восстановлением.

Ответ: степень окисления марганца уменьшилась.