Номер 3, страница 234 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

3. Чем отличаются выражения «сильная кислота» и «кислота – сильный окислитель»? Ответ проиллюстрируйте примерами.

Выражения «сильная кислота» и «кислота — сильный окислитель» описывают два разных, не всегда связанных между собой химических свойства вещества. «Сила» кислоты относится к ее кислотно-основным свойствам, а «окислительная способность» — к ее окислительно-восстановительным свойствам.

Сильная кислота

Это характеристика, описывающая способность кислоты диссоциировать (распадаться на ионы) в водном растворе. Сильная кислота — это кислота, которая при растворении в воде практически полностью отдает свои протоны ($H^+$) молекулам воды, образуя ионы гидроксония ($H_3O^+$) и анион кислотного остатка. Степень диссоциации ($\alpha$) у сильных кислот близка к 100%.

Это свойство определяет высокую кислотность раствора и типичные реакции кислот, такие как нейтрализация оснований или взаимодействие с активными металлами с выделением водорода.

Пример: соляная кислота ($HCl$) является сильной кислотой. В воде она практически полностью диссоциирует:

$HCl + H_2O \rightarrow H_3O^+ + Cl^-$

Как сильная кислота, она бурно реагирует со щелочами:

$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$

Ответ: Сильная кислота — это кислота, которая почти полностью диссоциирует на ионы в водном растворе.

Кислота — сильный окислитель

Это характеристика, описывающая способность кислоты участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, активно принимая электроны (то есть окисляя другие вещества). В таких кислотах окислителем выступает не ион водорода ($H^+$), а атом элемента в кислотном остатке, находящийся в высокой положительной степени окисления (например, $N^{+5}$ в $HNO_3$, $S^{+6}$ в концентрированной $H_2SO_4$).

Такие кислоты могут окислять вещества, которые не реагируют с кислотами-неокислителями, например, малоактивные металлы (медь, серебро) и неметаллы. Продуктом восстановления кислоты при этом является не водород, а соединение, в котором центральный атом понизил свою степень окисления.

Пример: азотная кислота ($HNO_3$) является сильным окислителем за счет атома азота в степени окисления +5. Она окисляет медь, которая не реагирует с соляной кислотой:

$Cu + 4HNO_3(конц.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$

В этой реакции $N^{+5}$ принимает электрон и восстанавливается до $N^{+4}$.

Ответ: Кислота — сильный окислитель — это кислота, способная активно окислять другие вещества за счет своего кислотного остатка, а не за счет ионов водорода.

Таким образом, эти два понятия не являются синонимами. Кислота может быть:

• Сильной кислотой, но не сильным окислителем. Пример — соляная кислота ($HCl$). Она полностью диссоциирует, но ее окислительная способность ограничена ионами $H^+$, поэтому она не может окислить медь ($Cu + HCl \rightarrow$ реакции нет).
• Сильной кислотой и сильным окислителем. Пример — азотная кислота ($HNO_3$). Она и полностью диссоциирует, и является сильным окислителем за счет нитрат-иона.
• Слабой кислотой, но сильным окислителем. Хотя это менее распространено, примером может служить хромовая кислота ($H_2CrO_4$), которая является очень сильным окислителем, но по силе относится к кислотам средней силы.

Ответ: Ключевое различие в том, что «сильная кислота» — это характеристика способности к диссоциации (кислотно-основное свойство), а «кислота — сильный окислитель» — характеристика способности принимать электроны (окислительно-восстановительное свойство). Эти свойства не всегда совпадают: например, $HCl$ — сильная кислота, но не сильный окислитель, а $HNO_3$ — и сильная кислота, и сильный окислитель.