Номер 13, страница 19 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. Медные предметы домашнего обихода на воздухе постепенно темнеют. Одной из причин этого является образование на поверхности изделия оксида меди(II). Напишите уравнение этой химической реакции и охарактеризуйте её по всем известным вам признакам.

Решение

Процесс потемнения медных предметов на воздухе связан с их окислением кислородом. В результате на поверхности образуется оксид меди(II) черного цвета. Уравнение этой химической реакции выглядит следующим образом:

$$2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO$$

Эта реакция протекает очень медленно при комнатной температуре, но значительно ускоряется при нагревании.

Охарактеризуем эту реакцию по всем известным признакам классификации химических реакций.

1. По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции

Это реакция соединения, так как из двух простых веществ (медь $Cu$ и кислород $O_2$) образуется одно сложное вещество (оксид меди(II) $CuO$).

2. По изменению степеней окисления химических элементов

Это окислительно-восстановительная реакция, так как в ходе реакции элементы изменяют свои степени окисления:

• Медь ($Cu$) повышает степень окисления с 0 до +2 ($Cu^0 - 2e^- \rightarrow Cu^{+2}$), она является восстановителем (окисляется).
• Кислород ($O$) понижает степень окисления с 0 до -2 ($O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$), он является окислителем (восстанавливается).

3. По тепловому эффекту

Это экзотермическая реакция, так как она протекает с выделением теплоты. Уравнение с указанием теплового эффекта: $2Cu + O_2 = 2CuO + Q$.

4. По агрегатному состоянию (фазе) реагирующих веществ

Это гетерогенная реакция, поскольку исходные вещества находятся в разных агрегатных состояниях: медь — твёрдое вещество ($Cu_{(тв.)}$), а кислород — газ ($O_{2(г.)}$). Реакция протекает на границе раздела фаз.

5. По направлению протекания

Это необратимая реакция в данных условиях. Обратный процесс (разложение оксида меди(II)) возможен, но требует очень высокой температуры (выше 1100 °C).

6. По участию катализатора

Это некаталитическая реакция, так как она протекает без участия катализатора.

Ответ: Уравнение реакции: $2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO$. Характеристики реакции: реакция соединения, окислительно-восстановительная, экзотермическая, гетерогенная, необратимая, некаталитическая.