12. Окислительно-восстановительные реакции. Окислитель и восстановитель.
Ответ можно начать с
утверждения о том, что по изменению
степени окисления химических элементов
различают реакции окислительно-восстановительные
и реакции, идущие без изменения степеней
окисления (например, ионного
обмена).
Реакции, протекающие с изменением
степени окисления, называются
окислительно-восстановительными
реакциями.
Рассмотрим с точки зрения этого признака
пример:
Частица (атом, ион), которая в ходе
окислительно-восстановительного
процесса отдает электроны, называется
восстановителем. Процесс отдачи
электронов — окисление. Восстановитель
свою степень окисления повышает. В
приведенном примере это натрий
Na.
Частица, принимающая электроны, —
окислитель, он восстанавливается и
понижает степень окисления. В нашем
случае это сера S.
Важно обратить внимание, что число
электронов, отданных восстановителем,
должно равняться числу электронов,
принятых окислителем.
В составе сложных веществ элементы
могут иметь разные степени окисления.
От этого зависит, окислителем или
восстановителем является это вещество.
Так, например, азотная кислота является
окислителем. В состав азотной кислоты
HNO3 входит азот, имеющий степень окисления
+5, который в процессе окислительно-восстановительной
реакции может только понижать свою
степень окисления, принимая
электроны.
Сероводород H2S — восстановитель за счет
атома серы со степенью окисления
-2.
13. Задача. Какая масса оксида углерода (IV) образуется при взаимодействии карбоната кальция с раствором соляной кислоты с массовой долей 8,3% и массой 100 г?
14. Реакции ионного обмена. Условия их протекания до конца. Отличие реакций ионного обмена от окислительно-восстановительных.
Ответ можно начать с
положения о том, что поскольку электролиты
в растворах образуют ионы, то реакции
в них происходят не между молекулами,
а между ионами.
Если смешать растворы двух диссоциирующих
веществ, то положительно заряженные
ионы (катионы) взаимодействуют с ионами,
заряженными отрицательно (анионы).
Это положение следует подтвердить
примерами.
1. Одно из образующихся веществ является
малодиссоциирующим. Это может
быть:
а) осадок
В результате реакции образуется угольная
кислота, которая разлагается на газ
оксид углерода (IV) и воду.
Все участвующие в реакции вещества
находятся в виде ионов. Связывание их
с образованием нового вещества не
происходит, поэтому реакция в этом
случае практически не осуществима.
Приведенные примеры свидетельствуют
о том, что необходимыми условиями
протекания реакций ионного обмена до
конца являются: 1) образование осадка;
2) выделение газа; 3) образование
малодиссоциирующих молекул воды.
Естественно, что в ходе ответа можно
приводить другие примеры реакций ионного
обмена, но при этом важно помнить об
использовании таблицы «Растворимость
кислот, оснований и солей в воде», из
которой видно, какое вещество растворимо,
а какое — нет.
Отличительной особенностью реакции
ионного обмена от окислительно-восстановительных
реакций является то, что они протекают
без изменения степеней окисления,
участвующих в реакции частиц