Номер 1, страница 173 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

1. Взаимодействие кислорода с натрием (Na)

При сгорании на воздухе или в кислороде щелочные металлы, за исключением лития, образуют преимущественно пероксиды. В случае натрия образуется пероксид натрия.

Уравнение реакции:

$2\text{Na} + \text{O}_2 \rightarrow \text{Na}_2\text{O}_2$

Рассмотрим окислительно-восстановительный процесс. Определим степени окисления элементов:

$2\overset{0}{\text{Na}} + \overset{0}{\text{O}}_2 \rightarrow \overset{+1}{\text{Na}}_2\overset{-1}{\text{O}}_2$

Составим электронный баланс:

$\text{Na}^0 - 1e^- \rightarrow \text{Na}^{+1} \quad | \cdot 2 \quad$ (процесс окисления)

$\text{O}_2^0 + 2e^- \rightarrow 2\text{O}^{-1} \quad | \cdot 1 \quad$ (процесс восстановления)

В этой реакции атом натрия ($\text{Na}$) отдает электрон, его степень окисления повышается с 0 до +1. Следовательно, натрий является восстановителем. Молекула кислорода ($\text{O}_2$) принимает электроны, степень окисления кислорода понижается с 0 до -1. Следовательно, кислород является окислителем.

Ответ: Уравнение реакции: $2\text{Na} + \text{O}_2 \rightarrow \text{Na}_2\text{O}_2$. Натрий ($\text{Na}$) — восстановитель, кислород ($\text{O}_2$) — окислитель.

2. Взаимодействие кислорода с магнием (Mg)

Магний, как и большинство металлов II группы, при горении в кислороде образует оксид.

Уравнение реакции:

$2\text{Mg} + \text{O}_2 \xrightarrow{t} 2\text{MgO}$

Рассмотрим окислительно-восстановительный процесс. Определим степени окисления элементов:

$2\overset{0}{\text{Mg}} + \overset{0}{\text{O}}_2 \rightarrow 2\overset{+2}{\text{Mg}}\overset{-2}{\text{O}}$

Составим электронный баланс:

$\text{Mg}^0 - 2e^- \rightarrow \text{Mg}^{+2} \quad | \cdot 2 \quad$ (процесс окисления)

$\text{O}_2^0 + 4e^- \rightarrow 2\text{O}^{-2} \quad | \cdot 1 \quad$ (процесс восстановления)

Атом магния ($\text{Mg}$) является восстановителем, так как он отдает два электрона, повышая свою степень окисления с 0 до +2. Молекула кислорода ($\text{O}_2$) является окислителем, так как она принимает электроны, а степень окисления атомов кислорода понижается с 0 до -2.

Ответ: Уравнение реакции: $2\text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{MgO}$. Магний ($\text{Mg}$) — восстановитель, кислород ($\text{O}_2$) — окислитель.

3. Взаимодействие кислорода с алюминием (Al)

Алюминий — активный металл, который на воздухе покрыт прочной оксидной пленкой. При нагревании он энергично реагирует с кислородом, образуя оксид алюминия.

Уравнение реакции:

$4\text{Al} + 3\text{O}_2 \xrightarrow{t} 2\text{Al}_2\text{O}_3$

Рассмотрим окислительно-восстановительный процесс. Определим степени окисления элементов:

$4\overset{0}{\text{Al}} + 3\overset{0}{\text{O}}_2 \rightarrow 2\overset{+3}{\text{Al}}_2\overset{-2}{\text{O}}_3$

Составим электронный баланс:

$\text{Al}^0 - 3e^- \rightarrow \text{Al}^{+3} \quad | \cdot 4 \quad$ (процесс окисления)

$\text{O}_2^0 + 4e^- \rightarrow 2\text{O}^{-2} \quad | \cdot 3 \quad$ (процесс восстановления)

Атом алюминия ($\text{Al}$) отдает три электрона и окисляется, являясь восстановителем. Молекула кислорода ($\text{O}_2$) принимает электроны и восстанавливается, являясь окислителем.

Ответ: Уравнение реакции: $4\text{Al} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{Al}_2\text{O}_3$. Алюминий ($\text{Al}$) — восстановитель, кислород ($\text{O}_2$) — окислитель.

4. Взаимодействие кислорода с медью (Cu)

Медь — малоактивный металл, при сильном нагревании на воздухе она окисляется кислородом до оксида меди(II) черного цвета.

Уравнение реакции:

$2\text{Cu} + \text{O}_2 \xrightarrow{t} 2\text{CuO}$

Рассмотрим окислительно-восстановительный процесс. Определим степени окисления элементов:

$2\overset{0}{\text{Cu}} + \overset{0}{\text{O}}_2 \rightarrow 2\overset{+2}{\text{Cu}}\overset{-2}{\text{O}}$

Составим электронный баланс:

$\text{Cu}^0 - 2e^- \rightarrow \text{Cu}^{+2} \quad | \cdot 2 \quad$ (процесс окисления)

$\text{O}_2^0 + 4e^- \rightarrow 2\text{O}^{-2} \quad | \cdot 1 \quad$ (процесс восстановления)

Атом меди ($\text{Cu}$) выступает в роли восстановителя, отдавая электроны и повышая степень окисления с 0 до +2. Кислород ($\text{O}_2$) является окислителем, принимая электроны и понижая степень окисления с 0 до -2.

Ответ: Уравнение реакции: $2\text{Cu} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{CuO}$. Медь ($\text{Cu}$) — восстановитель, кислород ($\text{O}_2$) — окислитель.