Номер 2, страница 174 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

2. Напишите уравнения реакций кислорода с неметаллами, о которых говорится в параграфе. Рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.

Ниже приведены уравнения реакций кислорода с наиболее распространенными неметаллами и рассмотрены окислительно-восстановительные процессы, происходящие в этих реакциях.

Взаимодействие кислорода с углеродом

При сгорании углерода в избытке кислорода образуется оксид углерода(IV) (углекислый газ).

Уравнение реакции:$C + O_2 \rightarrow CO_2$

Рассмотрим окислительно-восстановительный процесс, определив степени окисления элементов:

$\stackrel{0}{C} + \stackrel{0}{O}_2 \rightarrow \stackrel{+4}{C}\stackrel{-2}{O}_2$

Углерод повышает свою степень окисления с 0 до +4, отдавая 4 электрона. Он является восстановителем и подвергается процессу окисления.

Кислород понижает свою степень окисления с 0 до -2, принимая электроны. Он является окислителем и подвергается процессу восстановления.

Схема электронного баланса:

$C^0 - 4e^- \rightarrow C^{+4}$ | 1 (окисление, восстановитель)

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 1 (восстановление, окислитель)

Ответ: Уравнение реакции: $C + O_2 \rightarrow CO_2$. В этой реакции углерод является восстановителем, а кислород — окислителем.

Взаимодействие кислорода с серой

При горении серы образуется оксид серы(IV) (сернистый газ).

Уравнение реакции:$S + O_2 \rightarrow SO_2$

Рассмотрим степени окисления:

$\stackrel{0}{S} + \stackrel{0}{O}_2 \rightarrow \stackrel{+4}{S}\stackrel{-2}{O}_2$

Сера повышает степень окисления с 0 до +4, она является восстановителем (окисляется).

Кислород понижает степень окисления с 0 до -2, он является окислителем (восстанавливается).

Схема электронного баланса:

$S^0 - 4e^- \rightarrow S^{+4}$ | 1 (окисление, восстановитель)

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 1 (восстановление, окислитель)

Ответ: Уравнение реакции: $S + O_2 \rightarrow SO_2$. Сера — восстановитель, кислород — окислитель.

Взаимодействие кислорода с фосфором

При сгорании фосфора в избытке кислорода образуется оксид фосфора(V).

Уравнение реакции:$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

Рассмотрим степени окисления:

$4\stackrel{0}{P} + 5\stackrel{0}{O}_2 \rightarrow 2\stackrel{+5}{P}_2\stackrel{-2}{O}_5$

Фосфор повышает свою степень окисления с 0 до +5, отдавая электроны, и является восстановителем.

Кислород понижает свою степень окисления с 0 до -2, принимая электроны, и является окислителем.

Схема электронного баланса:

$P^0 - 5e^- \rightarrow P^{+5}$ | 4 (окисление, восстановитель)

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 5 (восстановление, окислитель)

Ответ: Уравнение реакции: $4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$. Фосфор — восстановитель, кислород — окислитель.

Взаимодействие кислорода с водородом

При горении водорода (реакция известна как "гремучий газ") образуется вода.

Уравнение реакции:$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

Рассмотрим степени окисления:

$2\stackrel{0}{H}_2 + \stackrel{0}{O}_2 \rightarrow 2\stackrel{+1}{H}_2\stackrel{-2}{O}$

Водород повышает свою степень окисления с 0 до +1, являясь восстановителем.

Кислород понижает свою степень окисления с 0 до -2, являясь окислителем.

Схема электронного баланса:

$H_2^0 - 2e^- \rightarrow 2H^{+1}$ | 2 (окисление, восстановитель)

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 1 (восстановление, окислитель)

Ответ: Уравнение реакции: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$. Водород — восстановитель, кислород — окислитель.

Взаимодействие кислорода с кремнием

При нагревании кремний сгорает в кислороде с образованием оксида кремния(IV).

Уравнение реакции:$Si + O_2 \rightarrow SiO_2$

Рассмотрим степени окисления:

$\stackrel{0}{Si} + \stackrel{0}{O}_2 \rightarrow \stackrel{+4}{Si}\stackrel{-2}{O}_2$

Кремний повышает степень окисления с 0 до +4, он является восстановителем.

Кислород понижает степень окисления с 0 до -2, он является окислителем.

Схема электронного баланса:

$Si^0 - 4e^- \rightarrow Si^{+4}$ | 1 (окисление, восстановитель)

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 1 (восстановление, окислитель)

Ответ: Уравнение реакции: $Si + O_2 \rightarrow SiO_2$. Кремний — восстановитель, кислород — окислитель.