Номер 3, страница 106 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 5. Азот и фосфор. Параграф 30. Оксид фосфора(V). Фосфорная кислота и её соли. Вопросы в начале параграфа - номер 3, страница 106.

Условие.

● Какие кислоты и почему относят к кислотам-окислителям?

Решение.

Решение 2.

Какие кислоты и почему относят к кислотам-окислителям?

Кислоты-окислители — это кислоты, в которых окислителем выступает не катион водорода $H^+$, как в обычных кислотах, а кислотный остаток (анион). Точнее, окислительные свойства проявляет атом элемента в этом анионе, находящийся в высокой или высшей степени окисления.

Основная причина, по которой эти кислоты являются сильными окислителями, заключается в том, что центральный атом в их анионе имеет высокую положительную степень окисления и стремится ее понизить, принимая электроны от другого вещества (восстановителя).

Из-за этих специфических свойств кислоты-окислители способны реагировать с веществами, которые не реагируют с обычными кислотами. Например:

• Они могут окислять металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений после водорода (например, медь, серебро, ртуть).
• При их реакции с металлами, как правило, не выделяется водород. Вместо этого образуются продукты восстановления кислотного остатка (например, $NO_2$, $SO_2$).
• Они могут окислять многие неметаллы (например, серу, фосфор, углерод).

К наиболее известным кислотам-окислителям относят:

1. Азотная кислота ($HNO_3$) любой концентрации. В ней атом азота имеет высшую степень окисления $+5$. В зависимости от концентрации кислоты и активности восстановителя (например, металла) азот может восстанавливаться до различных соединений: $NO_2$, $NO$, $N_2O$, $N_2$, $NH_4NO_3$. Пример: $Cu + 4HNO_3(конц.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$
2. Концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$). В ней атом серы находится в высшей степени окисления $+6$. В качестве окислителя она обычно восстанавливается до диоксида серы $SO_2$. Важно отметить, что разбавленная серная кислота не является кислотой-окислителем, и в реакциях с металлами окислителем выступает ион $H^+$. Пример: $Cu + 2H_2SO_4(конц.) \rightarrow CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$
3. Кислородсодержащие кислоты галогенов, в которых галоген имеет положительную степень окисления, например, хлорная ($HClO_4$), хлорноватистая ($HClO$) кислоты. Они являются очень сильными окислителями.
4. Хромовая ($H_2CrO_4$) и дихромовая ($H_2Cr_2O_7$) кислоты. Существуют только в растворах. Атом хрома в них имеет степень окисления $+6$.
5. Марганцовая кислота ($HMnO_4$). Очень сильный окислитель, так как марганец находится в степени окисления $+7$.

Таким образом, кислоты относят к окислителям, если их анион содержит элемент в высокой степени окисления, способный эффективно принимать электроны. Это и определяет их специфические химические свойства, отличающиеся от свойств обычных кислот.

Ответ:

К кислотам-окислителям относят кислоты, в которых окислительные свойства проявляет не ион водорода $H^+$, а кислотный остаток, содержащий элемент в высокой степени окисления (например, $N^{+5}$ в $HNO_3$, $S^{+6}$ в концентрированной $H_2SO_4$, $Cl^{+7}$ в $HClO_4$, $Mn^{+7}$ в $HMnO_4$). Причина их окислительной способности — стремление этого элемента понизить свою степень окисления. Это позволяет им реагировать с металлами, стоящими в ряду активности после водорода, и с неметаллами, при этом продуктами реакции являются не водород, а продукты восстановления центрального атома аниона.