Номер 69, страница 20 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

69. Какие атомы в указанной степени окисления могут выступать в химических реакциях в качестве как окислителей, так и восстановителей:

а) $F(-1)$;

б) $S(0)$;

в) $C(+2)$;

г) $Mn(+4)$;

д) $Cl(+5)$;

е) $Li(+1)$;

ё) $H(+1)$;

ж) $O(-1)$;

з) $S(+6)$?

Кратко поясните, почему.

Атом химического элемента может выступать в реакциях как в качестве окислителя, так и в качестве восстановителя, если он находится в промежуточной степени окисления. Это означает, что он может как принимать электроны (понижая свою степень окисления и выступая окислителем), так и отдавать электроны (повышая свою степень окисления и выступая восстановителем). Если атом находится в своей низшей степени окисления, он может быть только восстановителем. Если атом находится в своей высшей степени окисления, он может быть только окислителем.

а) F(–1)

Фтор (F) — самый электроотрицательный элемент. Его единственная отрицательная степень окисления $–1$ является для него низшей. В этой степени окисления фтор может только отдавать электроны, то есть быть восстановителем (например, в реакции электролиза расплавов фторидов). Принимать электроны атом фтора в степени окисления $–1$ уже не может.

Ответ: не может выступать в качестве и окислителя, и восстановителя (только восстановитель).

б) S(0)

Сера (S) — элемент 16-й группы. Её высшая степень окисления $+6$, а низшая $–2$. Степень окисления $0$ является промежуточной. Атом серы может как отдавать электроны (быть восстановителем), повышая степень окисления до $S^{+4}$ или $S^{+6}$, так и принимать электроны (быть окислителем), понижая степень окисления до $S^{-2}$.

Ответ: может выступать в качестве как окислителя, так и восстановителя.

в) C(+2)

Углерод (C) — элемент 14-й группы. Его степени окисления варьируются от $–4$ (низшая) до $+4$ (высшая). Степень окисления $+2$ (например, в оксиде углерода(II) $CO$) является промежуточной. Углерод может окисляться до $C^{+4}$ (проявляя свойства восстановителя) и восстанавливаться до $C^{0}$ или $C^{-4}$ (проявляя свойства окислителя).

Ответ: может выступать в качестве как окислителя, так и восстановителя.

г) Mn(+4)

Марганец (Mn) — переходный металл, для которого характерно множество степеней окисления, высшая из которых $+7$. Степень окисления $+4$ (например, в $MnO_2$) является промежуточной. Марганец может как окисляться до $Mn^{+6}$ или $Mn^{+7}$ (быть восстановителем), так и восстанавливаться до $Mn^{+2}$ (быть окислителем).

Ответ: может выступать в качестве как окислителя, так и восстановителя.

д) Cl(+5)

Хлор (Cl) — элемент 17-й группы. Его степени окисления лежат в диапазоне от $–1$ (низшая) до $+7$ (высшая). Степень окисления $+5$ (например, в хлоратах) является промежуточной. Хлор может окисляться до $Cl^{+7}$ (быть восстановителем) и восстанавливаться до более низких положительных, нулевой или отрицательной степеней окисления (быть окислителем).

Ответ: может выступать в качестве как окислителя, так и восстановителя.

e) Li(+1)

Литий (Li) — щелочной металл (1-я группа). В соединениях проявляет единственную степень окисления $+1$, которая для него является высшей. Атом лития в этой степени окисления может только принимать электроны (восстанавливаться до $Li^0$), то есть быть только окислителем.

Ответ: не может выступать в качестве и окислителя, и восстановителя (только окислитель).

ё) H(+1)

Водород (H) имеет степени окисления $–1, 0, +1$. Степень окисления $+1$ является для него высшей. В этой степени окисления водород может только принимать электроны, восстанавливаясь до $H^0$ или $H^{-1}$, то есть проявлять только окислительные свойства.

Ответ: не может выступать в качестве и окислителя, и восстановителя (только окислитель).

ж) O(–1)

Кислород (О) в степени окисления $–1$ находится в пероксидах (например, $H_2O_2$). Эта степень окисления является промежуточной между $0$ (в $O_2$) и $–2$ (в оксидах). Поэтому кислород в степени окисления $–1$ может как повышать ее до $0$ (быть восстановителем), так и понижать до $–2$ (быть окислителем). Такие реакции называются реакциями диспропорционирования.

Ответ: может выступать в качестве как окислителя, так и восстановителя.

з) S(+6)

Сера (S) в степени окисления $+6$ (например, в $SO_3$ или $H_2SO_4$) находится в своей высшей степени окисления. Она может только принимать электроны, понижая степень окисления (например, до $+4, 0, –2$), то есть может быть только окислителем.

Ответ: не может выступать в качестве и окислителя, и восстановителя (только окислитель).