Номер 8, страница 174 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

8. Напишите уравнение реакции фтора с водой. В какой роли здесь выступает кислород? Рассмотрите окислительно-восстановительный процесс, определите окислитель и восстановитель.

Решение

Фтор ($F_2$) является самым электроотрицательным элементом и, как следствие, сильнейшим окислителем. При взаимодействии с водой ($H_2O$) происходит окислительно-восстановительная реакция, в которой фтор окисляет кислород, имеющий в воде степень окисления -2. Продуктами реакции являются плавиковая (фтороводородная) кислота ($HF$) и молекулярный кислород ($O_2$).

Уравнение реакции фтора с водой выглядит следующим образом:

$2F_2 + 2H_2O \rightarrow 4HF + O_2$

Чтобы рассмотреть окислительно-восстановительный процесс, определим степени окисления элементов до и после реакции:

$2\overset{0}{F_2} + 2H_2\overset{-2}{O} \rightarrow 4H\overset{+1}{\overset{-1}{F}} + \overset{0}{O_2}$

Изменения степеней окисления показывают, что фтор восстанавливается, а кислород окисляется. Составим электронный баланс:

$F_2^0 + 2e^- \rightarrow 2F^{-1}$ | 2 | процесс восстановления
$2O^{-2} - 4e^- \rightarrow O_2^0$ | 1 | процесс окисления

Вещество, которое принимает электроны и понижает свою степень окисления, является окислителем. В данной реакции это фтор ($F_2$).

Вещество, которое отдает электроны и повышает свою степень окисления, является восстановителем. В данной реакции это вода ($H_2O$), за счет атома кислорода. Следовательно, кислород выступает в роли восстановителя.

Ответ: Уравнение реакции: $2F_2 + 2H_2O \rightarrow 4HF + O_2$. В этой реакции кислород (входящий в состав молекулы воды) выступает в роли восстановителя, так как его степень окисления повышается с -2 до 0. Окислителем является фтор ($F_2$), а восстановителем — вода ($H_2O$).