Номер 2, страница 25, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Какие свойства проявляет сернистая кислота (окислитель или восстановитель) при взаимодействии с кальцием, сероводородом, йодом? Запишите уравнения возможных реакций и укажите в них функции сернистой кислоты.

Решение

Сернистая кислота ($H_2SO_3$) содержит серу в промежуточной степени окисления $+4$. Стабильные степени окисления серы лежат в диапазоне от $-2$ до $+6$. Это означает, что сернистая кислота может проявлять как окислительные свойства (понижая степень окисления серы, например, до $\text{0}$ или $-2$), так и восстановительные (повышая степень окисления до $+6$). Выбор свойства зависит от второго реагента.

с кальцием

Кальций ($Ca$) — активный металл, который в реакциях с кислотами выступает в роли восстановителя. В реакции с сернистой кислотой кальций вытесняет водород. В этом процессе окислителем выступают ионы водорода ($H^+$), входящие в состав кислоты. Таким образом, сернистая кислота в целом проявляет окислительные свойства, хотя степень окисления серы не изменяется.

Уравнение реакции: $Ca + H_2SO_3 \rightarrow CaSO_3 + H_2 \uparrow$

Процессы окисления и восстановления:

$Ca^0 - 2e^- \rightarrow Ca^{+2}$ (окисление, кальций — восстановитель)

$2H^{+1} + 2e^- \rightarrow H_2^0$ (восстановление, сернистая кислота — окислитель за счет $H^+$)

Ответ: при взаимодействии с кальцием сернистая кислота является окислителем.

с сероводородом

В сероводороде ($H_2S$) сера находится в низшей степени окисления $-2$, поэтому сероводород может быть только восстановителем. При взаимодействии с восстановителем сернистая кислота ($S^{+4}$) будет проявлять окислительные свойства. Происходит реакция сопропорционирования, в ходе которой сера из двух разных степеней окисления ($+4$ и $-2$) переходит в одну промежуточную ($\text{0}$).

Уравнение реакции: $H_2S^{+4}O_3 + 2H_2S^{-2} \rightarrow 3S^0 \downarrow + 3H_2O$

Процессы окисления и восстановления:

$S^{+4} + 4e^- \rightarrow S^0$ (восстановление, сернистая кислота — окислитель)

$S^{-2} - 2e^- \rightarrow S^0$ (окисление, сероводород — восстановитель)

Ответ: при взаимодействии с сероводородом сернистая кислота является окислителем.

с йодом

Йод ($I_2$) является окислителем, хотя и менее сильным, чем другие галогены. При взаимодействии с окислителем сернистая кислота ($S^{+4}$) проявит восстановительные свойства. Сера повысит свою степень окисления с $+4$ до высшей $+6$, образуя серную кислоту ($H_2SO_4$). Йод при этом восстановится со степени окисления $\text{0}$ до $-1$.

Уравнение реакции: $H_2S^{+4}O_3 + I_2^0 + H_2o \rightarrow H_2S^{+6}O_4 + 2HI^{-1}$

Процессы окисления и восстановления:

$S^{+4} - 2e^- \rightarrow S^{+6}$ (окисление, сернистая кислота — восстановитель)

$I_2^0 + 2e^- \rightarrow 2I^{-1}$ (восстановление, йод — окислитель)

Ответ: при взаимодействии с йодом сернистая кислота является восстановителем.