Номер 7, страница 227 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

7. При недостатке кислорода углерод взаимодействует с углекислым газом согласно уравнению: $C + CO_2 = 2CO$. Какая форма существования элемента углерода проявляет в этой реакции окислительные свойства, а какая — восстановительные?

Решение

Чтобы определить, какая форма существования углерода проявляет окислительные свойства, а какая — восстановительные, необходимо проанализировать изменение степеней окисления атомов углерода в ходе реакции.

Уравнение реакции:

$C + CO_2 = 2CO$

Определим степени окисления углерода в каждом веществе:

1. C (углерод) — это простое вещество, поэтому его степень окисления равна 0 ($C^0$).

2. $CO_2$ (углекислый газ) — степень окисления кислорода в оксидах, как правило, равна -2. Молекула электронейтральна, поэтому сумма степеней окисления всех атомов равна 0. Обозначив степень окисления углерода за $x$, получаем: $x + 2 \cdot (-2) = 0$, откуда $x = +4$. Таким образом, степень окисления углерода в $CO_2$ равна +4 ($C^{+4}$).

3. CO (угарный газ) — степень окисления кислорода -2. Тогда степень окисления углерода будет +2 ($C^{+2}$), чтобы молекула была электронейтральной.

Теперь запишем схему изменения степеней окисления для атомов углерода:

$ \stackrel{0}{C} + \stackrel{+4}{C}O_2 \rightarrow 2\stackrel{+2}{C}O $

- Углерод в виде простого вещества ($C^0$) повышает свою степень окисления с 0 до +2. Процесс, в котором степень окисления повышается, называется окислением. Вещество, содержащее атом, который окисляется (отдает электроны), является восстановителем.
$C^0 - 2e^- \rightarrow C^{+2}$ (процесс окисления)

- Углерод в составе углекислого газа ($C^{+4}$) понижает свою степень окисления с +4 до +2. Процесс, в котором степень окисления понижается, называется восстановлением. Вещество, содержащее атом, который восстанавливается (принимает электроны), является окислителем.
$C^{+4} + 2e^- \rightarrow C^{+2}$ (процесс восстановления)

Таким образом, форма существования углерода, которая проявляет восстановительные свойства, — это простое вещество C, а форма, проявляющая окислительные свойства, — это углерод в составе углекислого газа $CO_2$.

Ответ: Окислительные свойства проявляет углерод в составе углекислого газа ($CO_2$), а восстановительные свойства — углерод в виде простого вещества (С).