Номер 58, страница 17 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

58. Укажите, в каких случаях происходит окисление, а в каких — восстановление:

а) $OH^- \rightarrow H_2$;

б) $ClO^- \rightarrow ClO_3^-$;

в) $CrO_4^{2-} \rightarrow Cr^{3+}$;

г) $PO_4^{3-} \rightarrow HPO_3^{2-}$;

д) $SO_4^{2-} \rightarrow SO_3^{2-}$;

е) $S^{2-} \rightarrow SO_3^{2-}$;

ё) $NO_3^- \rightarrow NO_2^-$;

ж) $NH_4^+ \rightarrow NO_2^-$;

з) $ClO_3^- \rightarrow Cl^-$.

Для определения, происходит ли окисление или восстановление, необходимо проанализировать изменение степеней окисления элементов в данных превращениях. Окисление — это процесс отдачи электронов, сопровождающийся повышением степени окисления. Восстановление — это процесс присоединения электронов, сопровождающийся понижением степени окисления.

Определим степени окисления водорода. В гидроксид-ионе ($OH^−$) степень окисления кислорода равна -2, а водорода +1. В молекуле водорода ($H_2$), как в простом веществе, степень окисления водорода равна 0. Степень окисления водорода изменяется с $H^{+1}$ до $H^0$. Происходит понижение степени окисления, следовательно, это процесс восстановления. Ответ: восстановление.

Определим степени окисления хлора. В гипохлорит-ионе ($ClO^−$) степень окисления кислорода -2, значит, степень окисления хлора +1 ($x + (-2) = -1$). В хлорат-ионе ($ClO_3^−$) степень окисления кислорода -2, значит, степень окисления хлора +5 ($x + 3 \cdot (-2) = -1$). Степень окисления хлора повышается с $+1$ до $+5$. Происходит повышение степени окисления, следовательно, это процесс окисления. Ответ: окисление.

Определим степени окисления хрома. В хромат-ионе ($CrO_4^{2−}$) степень окисления кислорода -2, значит, степень окисления хрома +6 ($x + 4 \cdot (-2) = -2$). В ионе хрома ($Cr^{3+}$) степень окисления равна его заряду, то есть +3. Степень окисления хрома понижается с $+6$ до $+3$. Происходит понижение степени окисления, следовательно, это процесс восстановления. Ответ: восстановление.

Определим степени окисления фосфора. В фосфат-ионе ($PO_4^{3−}$) степень окисления кислорода -2, значит, степень окисления фосфора +5 ($x + 4 \cdot (-2) = -3$). В гидрофосфит-ионе ($HPO_3^{2−}$) степень окисления водорода +1, кислорода -2, значит, степень окисления фосфора +3 ($+1 + x + 3 \cdot (-2) = -2$). Степень окисления фосфора понижается с $+5$ до $+3$. Происходит понижение степени окисления, следовательно, это процесс восстановления. Ответ: восстановление.

Определим степени окисления серы. В сульфат-ионе ($SO_4^{2−}$) степень окисления кислорода -2, значит, степень окисления серы +6 ($x + 4 \cdot (-2) = -2$). В сульфит-ионе ($SO_3^{2−}$) степень окисления кислорода -2, значит, степень окисления серы +4 ($x + 3 \cdot (-2) = -2$). Степень окисления серы понижается с $+6$ до $+4$. Происходит понижение степени окисления, следовательно, это процесс восстановления. Ответ: восстановление.

Определим степени окисления серы. В сульфид-ионе ($S^{2−}$) степень окисления серы равна заряду иона, то есть -2. В сульфит-ионе ($SO_3^{2−}$) степень окисления кислорода -2, значит, степень окисления серы +4 ($x + 3 \cdot (-2) = -2$). Степень окисления серы повышается с $-2$ до $+4$. Происходит повышение степени окисления, следовательно, это процесс окисления. Ответ: окисление.

Определим степени окисления азота. В нитрат-ионе ($NO_3^−$) степень окисления кислорода -2, значит, степень окисления азота +5 ($x + 3 \cdot (-2) = -1$). В нитрит-ионе ($NO_2^−$) степень окисления кислорода -2, значит, степень окисления азота +3 ($x + 2 \cdot (-2) = -1$). Степень окисления азота понижается с $+5$ до $+3$. Происходит понижение степени окисления, следовательно, это процесс восстановления. Ответ: восстановление.

Определим степени окисления азота. В ионе аммония ($NH_4^+$) степень окисления водорода +1, значит, степень окисления азота -3 ($x + 4 \cdot (+1) = +1$). В нитрит-ионе ($NO_2^−$) степень окисления кислорода -2, значит, степень окисления азота +3 ($x + 2 \cdot (-2) = -1$). Степень окисления азота повышается с $-3$ до $+3$. Происходит повышение степени окисления, следовательно, это процесс окисления. Ответ: окисление.

Определим степени окисления хлора. В хлорат-ионе ($ClO_3^−$) степень окисления кислорода -2, значит, степень окисления хлора +5 ($x + 3 \cdot (-2) = -1$). В хлорид-ионе ($Cl^−$) степень окисления хлора равна заряду иона, то есть -1. Степень окисления хлора понижается с $+5$ до $-1$. Происходит понижение степени окисления, следовательно, это процесс восстановления. Ответ: восстановление.