Номер 3, страница 106 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

3. Составьте уравнения химических реакций водорода со следующими оксидами:

а) оксидом ртути(II);

б) железной окалиной $Fe_3O_4$;

в) оксидом вольфрама(VI).

Объясните, какова роль водорода в этих реакциях. Что происходит с металлом в результате реакции?

а) с оксидом ртути(II)

При нагревании водород восстанавливает оксид ртути(II) до металлической ртути. Вторым продуктом реакции является вода.

Уравнение реакции: $$HgO + H_2 \xrightarrow{t} Hg + H_2O$$

В этой окислительно-восстановительной реакции ртуть меняет степень окисления с +2 на 0, а водород — с 0 на +1.

Ответ: $HgO + H_2 = Hg + H_2O$.

б) с железной окалиной Fe₃O₄

Железная окалина, являющаяся смешанным оксидом железа(II, III), восстанавливается водородом при высокой температуре до металлического железа. Также в реакции образуется вода.

Уравнение реакции: $$Fe_3O_4 + 4H_2 \xrightarrow{t} 3Fe + 4H_2O$$

Атомы железа восстанавливаются (степени окисления меняются с +2 и +3 на 0), а атомы водорода окисляются (степень окисления меняется с 0 на +1).

Ответ: $Fe_3O_4 + 4H_2 = 3Fe + 4H_2O$.

в) с оксидом вольфрама(VI)

Водород является сильным восстановителем и способен восстанавливать даже тугоплавкие металлы, такие как вольфрам, из их оксидов при сильном нагревании.

Уравнение реакции: $$WO_3 + 3H_2 \xrightarrow{t} W + 3H_2O$$

Вольфрам восстанавливается, изменяя степень окисления с +6 на 0, а водород, как и в предыдущих случаях, окисляется с 0 до +1.

Ответ: $WO_3 + 3H_2 = W + 3H_2O$.

Во всех приведенных реакциях водород ($H_2$) играет роль восстановителя. Он отдает электроны иону металла, содержащемуся в оксиде. При этом сам водород окисляется, повышая свою степень окисления с 0 до +1 (в составе воды $H_2O$).

В результате реакции с металлом происходит его восстановление. Ионы металла в оксиде (окислители) принимают электроны от водорода, в результате чего их положительная степень окисления понижается до 0. Таким образом, из оксида металла образуется простое вещество — чистый металл.