ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 39 Вопрос 3 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Приведите формулы простых веществ, которые в химических реакциях проявляют свойства: а) окислителя; б) восстановителя.

Примеры простых веществ, выступающих в роли восстановителей, включают металлы:

2H⁺¹Cl⁻¹ + Zn⁰ = Zn⁺²Cl₂⁻¹ + H₂⁰ ↑

Al⁰ + H⁺¹Cl⁻¹ → Al⁺³Cl₃⁻¹ + H₂⁰

Также простое вещество водород может действовать как восстановитель:

H₂⁰ + Cl₂⁰ → 2H⁺¹Cl⁻¹

И как окислитель:

\(2Na^0 + H_2^0 = 2Na^+H^-\)

В мире химических превращений простые вещества постоянно участвуют в перераспределении электронов. Тот, кто отдает электроны, называется восстановителем, а тот, кто их забирает — окислителем. Ниже представлен подробный разбор того, как именно это происходит на практике.

Роль восстановителей: Металлы

Металлы в виде простых веществ почти всегда выступают в роли восстановителей. Это связано с тем, что их атомы имеют сравнительно низкую электроотрицательность и легко расстаются с электронами на внешнем уровне, чтобы достичь стабильного состояния.

Примеры с цинком и алюминием

В реакциях с кислотами металлы отдают электроны ионам водорода, превращаясь в положительно заряженные ионы (катионы):

1. Реакция цинка с соляной кислотой:

\(2H^{+1}Cl^{-1} + Zn^0 = Zn^{+2}Cl^{-1}_2 + H^0_2 \uparrow\)

Здесь цинк \(Zn^0\) повышает свою степень окисления до +2, отдавая два электрона. Он — типичный восстановитель.

2. Реакция алюминия с соляной кислотой:

\(Al^0 + H^{+1}Cl^{-1} \rightarrow Al^{+3}Cl^{-1}_3 + H^0_2\)

Алюминий \(Al^0\) отдает три электрона, переходя в состояние +3. Это делает его активным восстановителем.

Водород как химический хамелеон

Водород \(H_2\) — уникальное простое вещество. В зависимости от того, с кем он вступает в реакцию, он может проявлять как восстановительные, так и окислительные свойства.

1. Водород — восстановитель

При взаимодействии с более электроотрицательными элементами (например, неметаллами вроде хлора), водород отдает электроны:

\(H^0_2 + Cl^0_2 \rightarrow 2H^{+1}Cl^{-1}\)

Здесь водород повышает степень окисления с 0 до +1.

2. Водород — окислитель

В реакциях с очень активными металлами (например, натрием) водород, наоборот, забирает электроны, проявляя свойства окислителя. В результате образуются гидриды, где водород имеет отрицательный заряд:

\(2Na^0 + H^0_2 = 2Na^{+1}H^{-1}\)

В этом случае водород понижает степень окисления с 0 до -1.

Сравнение свойств простых веществ

Металлы (Zn, Al, Na): Восстановитель. Степень окисления повышается (отдает электроны). Пример: \(Zn^0 \rightarrow Zn^{+2}\).

Неметаллы (O2, Cl2, F2): Окислитель. Степень окисления понижается (забирает электроны). Пример: \(Cl^0_2 \rightarrow 2Cl^{-1}\).

Водород (H2): Двойственная роль. Зависит от партнера по реакции. Может быть как \(H^{+1}\), так и \(H^{-1}\).

Главный принцип прост: если элемент более электроотрицателен, чем его партнер, он будет окислителем. Если менее — восстановителем. Водород находится в середине этой шкалы, что и позволяет ему менять свою роль в зависимости от условий.