Вопрос:

7. Какие химические реакции, схемы которых приведены ниже, относятся к ОВР? a) Na + H₂O = NaOH + H₂ б) K₂O + H₂O = KOH в) CaO + HCl = CaCl₂ + H₂O г) Fe + CuSO₄ = Cu +FeSO₄ Для ОВР составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Ответ:

Определение ОВР и составление электронного баланса

ОВР (окислительно-восстановительные реакции) — это реакции, в которых происходит изменение степеней окисления атомов.

Рассмотрим каждую реакцию:

а) \( 2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2 \)

  • Степень окисления:
  • Na: 0 → +1 (окисление)
  • H: +1 → 0 (восстановление)
  • O: -2 (не изменяется)
  • H: +1 (в NaOH) (не изменяется)

Эта реакция является ОВР.

Электронный баланс:

Na⁰ - 1e⁻ → Na⁺¹ (окислитель)

2H⁺¹ + 2e⁻ → H₂⁰ (восстановитель)

Умножим первую полуреакцию на 2, чтобы уравнять число отданных и принятых электронов.

2Na⁰ - 2e⁻ → 2Na⁺¹

Окислитель: Na (отдает электроны, степень окисления повышается)

Восстановитель: H (принимает электроны, степень окисления понижается)

б) \( K_2O + H_2O = 2KOH \)

  • Степень окисления:
  • K: +1 (не изменяется)
  • O: -2 (не изменяется)
  • H: +1 (не изменяется)

Эта реакция НЕ является ОВР (реакция соединения).

в) \( CaO + 2HCl = CaCl_2 + H_2O \)

  • Степень окисления:
  • Ca: +2 (не изменяется)
  • O: -2 (не изменяется)
  • H: +1 → +1 (не изменяется)
  • Cl: -1 → -1 (не изменяется)

Эта реакция НЕ является ОВР (реакция обмена).

г) \( Fe + CuSO_4 = Cu + FeSO_4 \)

  • Степень окисления:
  • Fe: 0 → +2 (окисление)
  • Cu: +2 → 0 (восстановление)
  • S: +6 (не изменяется)
  • O: -2 (не изменяется)

Эта реакция является ОВР.

Электронный баланс:

Fe⁰ - 2e⁻ → Fe⁺² (окислитель)

Cu⁺² + 2e⁻ → Cu⁰ (восстановитель)

Число отданных и принятых электронов равно.

Окислитель: Cu⁺² (в составе CuSO₄) (принимает электроны, степень окисления понижается)

Восстановитель: Fe⁰ (отдает электроны, степень окисления повышается)

Ответ: К ОВР относятся реакции а) и г).

Для реакции а): Окислитель — Na, Восстановитель — H.

Для реакции г): Окислитель — Cu⁺², Восстановитель — Fe.