Номер 3, страница 111 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

3. Вспомните классификацию химических реакций. Реакции какого типа обязательно являются окислительно-восстановительными?

Решение

Для ответа на этот вопрос сначала вспомним основные типы химических реакций, классифицируемые по числу и составу исходных веществ и продуктов:

• Реакции соединения
• Реакции разложения
• Реакции замещения
• Реакции обмена

Окислительно-восстановительными реакциями (ОВР) называют такие реакции, в результате которых изменяются степени окисления химических элементов, входящих в состав реагирующих веществ. Проанализируем каждый из перечисленных типов:

1. Реакции соединения. Могут протекать как с изменением степеней окисления, так и без него. Например, реакция горения простого вещества является ОВР ($ 2\overset{0}{H_2} + \overset{0}{O_2} \rightarrow 2\overset{+1}{H_2}\overset{-2}{O} $), а реакция основного оксида с кислотным — нет ($ \overset{+2}{Ca}\overset{-2}{O} + \overset{+4}{C}\overset{-2}{O_2} \rightarrow \overset{+2}{Ca}\overset{+4}{C}\overset{-2}{O_3} $).

2. Реакции разложения. Аналогично реакциям соединения, могут быть как ОВР, так и протекать без изменения степеней окисления. Например, разложение нитрата меди(II) является ОВР ($ 2\overset{+2}{Cu}(\overset{+5}{N}\overset{-2}{O_3})_2 \rightarrow 2\overset{+2}{Cu}\overset{-2}{O} + 4\overset{+4}{N}\overset{-2}{O_2} + \overset{0}{O_2} $), а разложение гидроксида меди(II) — нет ($ \overset{+2}{Cu}(\overset{-2}{O}\overset{+1}{H})_2 \rightarrow \overset{+2}{Cu}\overset{-2}{O} + \overset{+1}{H_2}\overset{-2}{O} $).

3. Реакции обмена. В подавляющем большинстве случаев протекают без изменения степеней окисления, поскольку представляют собой обмен ионами между двумя сложными веществами в растворе. Например: $ \overset{+1}{K}\overset{-1}{Cl} + \overset{+1}{Ag}\overset{+5}{N}\overset{-2}{O_3} \rightarrow \overset{+1}{Ag}\overset{-1}{Cl}\downarrow + \overset{+1}{K}\overset{+5}{N}\overset{-2}{O_3} $.

4. Реакции замещения. Всегда являются окислительно-восстановительными. Это определяется самим типом реакции: атомы простого вещества (степень окисления 0) замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. При этом элемент, бывший в виде простого вещества, входит в состав нового сложного вещества, изменяя свою степень окисления (окисляется), а замещённый элемент из сложного вещества выделяется в виде нового простого вещества, также изменяя свою степень окисления (восстанавливается).

Пример: $ \overset{0}{Zn} + \overset{+2}{Cu}SO_4 \rightarrow \overset{+2}{Zn}SO_4 + \overset{0}{Cu} $. В этой реакции цинк повышает степень окисления с 0 до +2, а медь понижает с +2 до 0.

Ответ: Реакции замещения обязательно являются окислительно-восстановительными.