Номер 9, страница 84 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

9. Определите окислитель и восстановитель в реакции магния с кислородом. Напишите уравнения полуреакций окисления и восстановления.

Дано:

Реакция взаимодействия магния (Mg) с кислородом ($O_2$).

Найти:

Окислитель, восстановитель, уравнения полуреакций окисления и восстановления.

Решение:

Окислительно-восстановительные реакции – это реакции, в ходе которых происходит изменение степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. Этот процесс связан с переходом электронов от одних атомов к другим.

1. Сначала запишем уравнение химической реакции горения магния в кислороде. Продуктом этой реакции является оксид магния (MgO).

$$ 2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO $$

2. Далее определим степени окисления каждого элемента в реагентах и продуктах. Магний (Mg) и кислород ($O_2$) в левой части уравнения — это простые вещества, поэтому их степени окисления равны нулю.

$$ 2\overset{0}{Mg} + \overset{0}{O_2} \rightarrow 2\overset{+2}{Mg}\overset{-2}{O} $$

В соединении MgO (оксид магния) кислород, как более электроотрицательный элемент, имеет степень окисления -2. Так как молекула электронейтральна, магний должен иметь степень окисления +2.

3. Проанализируем изменение степеней окисления:

• Атом магния изменил свою степень окисления с 0 до +2 ($Mg^0 \rightarrow Mg^{+2}$). Степень окисления повысилась, значит, магний отдал электроны. Процесс отдачи электронов называется окислением. Атом или ион, который отдает электроны, является восстановителем.

• Атом кислорода изменил свою степень окисления с 0 до -2 ($O^0 \rightarrow O^{-2}$). Степень окисления понизилась, значит, кислород принял электроны. Процесс принятия электронов называется восстановлением. Атом или ион, который принимает электроны, является окислителем.

4. Напишем уравнения полуреакций окисления и восстановления. Эти уравнения показывают процесс перехода электронов.

Полуреакция окисления (для восстановителя Mg):

Атом магния отдает два электрона и превращается в ион магния.

$$ Mg^0 - 2e^- \rightarrow Mg^{+2} $$

Полуреакция восстановления (для окислителя $O_2$):

Молекула кислорода, состоящая из двух атомов, принимает четыре электрона (по два на каждый атом) и превращается в два оксид-иона.

$$ O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2} $$

Таким образом, в реакции горения магния он выступает в роли восстановителя, а кислород — в роли окислителя.

Ответ:

Окислитель — кислород ($O_2$).

Восстановитель — магний (Mg).

Уравнение полуреакции окисления: $Mg^0 - 2e^- \rightarrow Mg^{+2}$.

Уравнение полуреакции восстановления: $O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$.