Номер 4, страница 4 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Осуществите превращения:

Цепочка химических превращений может быть осуществлена следующими реакциями:

$1.\ 2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$

$2.\ CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

$3.\ Ca(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2H_2O$

$4.\ Ca(NO_3)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaNO_3$

Укажите типы химических реакций.

Типы химических реакций для каждого этапа превращения:

$1.\ 2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$

Эта реакция является реакцией соединения (синтеза), так как из двух простых веществ образуется одно сложное вещество. Также это окислительно-восстановительная реакция (ОВР), так как происходит изменение степеней окисления у кальция и кислорода.

$2.\ CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

Эта реакция является реакцией соединения (синтеза), так как из двух сложных веществ (основного оксида и воды) образуется одно сложное вещество (основание).

$3.\ Ca(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2H_2O$

Эта реакция является реакцией обмена, а конкретнее, реакцией нейтрализации, так как происходит взаимодействие основания с кислотой с образованием соли и воды.

$4.\ Ca(NO_3)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaNO_3$

Эта реакция является реакцией обмена, а конкретнее, реакцией осаждения, так как происходит взаимодействие двух солей с образованием нерастворимой соли (карбоната кальция), выпадающей в осадок.

В уравнении первой реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.

Первая реакция: $Ca + O_2 \rightarrow CaO$.

Определим степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах:

$Ca^0 + O_2^0 \rightarrow Ca^{+2}O^{-2}$

Элементы, изменяющие степень окисления, это кальций ($Ca$) и кислород ($O$).

Составим полуреакции окисления и восстановления:

1. Окисление (повышение степени окисления, отдача электронов):

$Ca^0 - 2e^- \rightarrow Ca^{+2}$

2. Восстановление (понижение степени окисления, принятие электронов):

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$

Найдем наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных и принятых электронов. НОК для 2 и 4 равно 4.

Разделим НОК на количество электронов в каждой полуреакции, чтобы получить коэффициенты:

Для $Ca$: $4 \div 2 = 2$

Для $O_2$: $4 \div 4 = 1$

Расставим коэффициенты перед соответствующими частицами в полуреакциях и просуммируем их:

$2 \times (Ca^0 - 2e^- \rightarrow Ca^{+2})$

$1 \times (O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2})$

Суммарное уравнение с учетом коэффициентов:

$2Ca^0 + O_2^0 \rightarrow 2Ca^{+2} + 2O^{-2}$

Запишем полное сбалансированное химическое уравнение:

$2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$

Определение окислителя и восстановителя:

Восстановитель - это вещество (или элемент), которое отдает электроны и при этом окисляется (его степень окисления повышается).

Окислитель - это вещество (или элемент), которое принимает электроны и при этом восстанавливается (его степень окисления понижается).

В данной реакции:

Кальций ($Ca^0$) отдает электроны и его степень окисления повышается от 0 до +2. Следовательно, $Ca$ является **восстановителем**.

Кислород ($O_2^0$) принимает электроны и его степень окисления понижается от 0 до -2. Следовательно, $O_2$ является **окислителем**.