Номер 4, страница 7 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 1. Классификация химических реакций. Параграф 1. Окислительно-восстановительные реакции. Подумай, ответь, выполни... - номер 4, страница 7.

Условие.

4. Даны схемы реакций:

a) $Zn + Cl_2 \to ZnCl_2$

б) $Zn + HCl \to ZnCl_2 + H_2\uparrow$

Проставьте над знаками соответствующих химических элементов степени окисления, покажите переход электронов и расставьте коэффициенты.

Решение.

Решение 2.

а) Решение

1. Расставим степени окисления элементов в реакции:

Цинк ($Zn$) и хлор ($Cl_2$) являются простыми веществами, поэтому их степени окисления равны 0.

В соединении хлорид цинка ($ZnCl_2$) хлор имеет степень окисления -1, а цинк, соответственно, +2.

Схема реакции со степенями окисления:

$\overset{0}{Zn} + \overset{0}{Cl_2} \rightarrow \overset{+2}{Zn}\overset{-1}{Cl_2}$

2. Составим электронный баланс, чтобы показать переход электронов.

Цинк отдает 2 электрона, повышая свою степень окисления с 0 до +2. Он является восстановителем.

Молекула хлора принимает 2 электрона (по одному на каждый атом), понижая степень окисления с 0 до -1. Хлор является окислителем.

$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}$ | 1 (восстановитель)

$Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^{-1}$ | 1 (окислитель)

3. Расставим коэффициенты.

Число отданных и принятых электронов равно (2), поэтому дополнительные множители в схеме электронного баланса равны 1. Это означает, что коэффициенты перед цинком, хлором и хлоридом цинка равны 1. Коэффициент 1 в уравнениях реакций обычно не пишется.

Проверим баланс атомов: слева 1 атом $Zn$ и 2 атома $Cl$; справа 1 атом $Zn$ и 2 атома $Cl$. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $\overset{0}{Zn} + \overset{0}{Cl_2} = \overset{+2}{Zn}\overset{-1}{Cl_2}$

б) Решение

1. Расставим степени окисления элементов в реакции:

Цинк ($Zn$) и водород ($H_2$) — простые вещества, их степени окисления равны 0.

В соляной кислоте ($HCl$) водород имеет степень окисления +1, хлор -1.

В хлориде цинка ($ZnCl_2$) цинк имеет степень окисления +2, хлор -1.

Схема реакции со степенями окисления:

$\overset{0}{Zn} + \overset{+1}{H}\overset{-1}{Cl} \rightarrow \overset{+2}{Zn}\overset{-1}{Cl_2} + \overset{0}{H_2}$

2. Составим электронный баланс.

Цинк отдает 2 электрона, повышая свою степень окисления с 0 до +2 (восстановитель).

Водород принимает 1 электрон на каждый атом, понижая степень окисления с +1 до 0. Так как в продуктах образуется молекула $H_2$, в процессе участвуют 2 иона водорода, которые принимают 2 электрона (окислитель).

Степень окисления хлора не изменяется (-1).

$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{+2}$ | 1 (восстановитель)

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

3. Расставим коэффициенты.

Число отданных и принятых электронов равно (2), множители равны 1. Это значит, что перед $Zn$ и $H_2$ должен стоять коэффициент 1.

Поскольку в восстановлении участвуют 2 иона $H^{+1}$, перед $HCl$ необходимо поставить коэффициент 2.

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$

Проверим баланс атомов: слева 1 атом $Zn$, 2 атома $H$, 2 атома $Cl$; справа 1 атом $Zn$, 2 атома $Cl$, 2 атома $H$. Уравнение сбалансировано.

Ответ: $\overset{0}{Zn} + 2\overset{+1}{H}\overset{-1}{Cl} = \overset{+2}{Zn}\overset{-1}{Cl_2} + \overset{0}{H_2}$