Задача 2, страница 245 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

Задача 2

В пробирку поместите 1—2 гранулы цинка и прилейте в неё около 1 мл разбавленной серной кислоты. Что вы наблюдаете? Напишите уравнение реакции и рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.

Что вы наблюдаете?

При добавлении разбавленной серной кислоты к гранулам цинка начинается химическая реакция. Визуально наблюдается активное выделение пузырьков бесцветного газа (водорода) с поверхности цинка. Со временем гранулы цинка будут растворяться, пока один из реагентов не закончится.

Ответ: Наблюдается выделение пузырьков газа и постепенное растворение гранул цинка.

Напишите уравнение реакции

Цинк — это металл, который в ряду электрохимической активности металлов стоит до водорода. Поэтому он способен вытеснять водород из разбавленных кислот. Происходит реакция замещения, в результате которой образуется соль (сульфат цинка) и выделяется газообразный водород. Молекулярное уравнение реакции выглядит следующим образом:

$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

Ответ: $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.

Данная реакция является окислительно-восстановительной, так как в ходе нее происходит изменение степеней окисления у некоторых атомов. Расставим степени окисления для всех элементов в уравнении:

$\stackrel{0}{Zn} + \stackrel{+1}{H}_2\stackrel{+6}{S}\stackrel{-2}{O}_4 \rightarrow \stackrel{+2}{Zn}\stackrel{+6}{S}\stackrel{-2}{O}_4 + \stackrel{0}{H}_2 \uparrow$

Из уравнения видно, что степени окисления изменили цинк и водород.

Составим полуреакции окисления и восстановления:

• Атом цинка отдает два электрона, повышая свою степень окисления с 0 до +2. Процесс отдачи электронов называется окислением. Вещество, отдающее электроны, является восстановителем.
  $Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}$ (процесс окисления, Zn - восстановитель)
• Катионы водорода в серной кислоте принимают электроны, понижая свою степень окисления с +1 до 0. Процесс принятия электронов называется восстановлением. Вещество, принимающее электроны, является окислителем.
  $2H^{+1} + 2e^- \rightarrow H_2^0$ (процесс восстановления, $H^{+}$ - окислитель)

Число отданных и принятых электронов равно, поэтому дополнительные коэффициенты в уравнении реакции не требуются.

Ответ: Цинк ($Zn^0$) является восстановителем, он окисляется до $Zn^{+2}$. Катионы водорода ($H^{+1}$), входящие в состав серной кислоты, являются окислителем, они восстанавливаются до молекулярного водорода ($H_2^0$).