Осуществите превращения: Cu → X → Cu(OH)₂ → CuO → X → Cu. В уравнении первой реакции расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.

Привет! Давай выполним эти превращения и расставим коэффициенты методом электронного баланса.

1. Первая реакция: Cu → X

   Медь может реагировать с кислородом, образуя оксид меди(II). Поэтому X - это CuO.

   Реакция выглядит так: $$2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO$$

   Теперь расставим коэффициенты методом электронного баланса:

   • Записываем степени окисления элементов:

   $$2\stackrel{0}{Cu} + \stackrel{0}{O_2} \rightarrow 2\stackrel{+2}{Cu}\stackrel{-2}{O}$$

   • Определяем элементы, изменившие степень окисления:

   Cu⁰ → Cu⁺² (медь отдает 2 электрона, процесс окисления)

   O₂⁰ → 2O⁻² (кислород принимает 4 электрона, процесс восстановления)

   • Составляем электронный баланс:

   Cu⁰ - 2e⁻ → Cu⁺² | 2

   O₂⁰ + 4e⁻ → 2O⁻² | 1

   • Находим наименьшее общее кратное (НОК) и определяем коэффициенты:

   НОК(2, 4) = 4

   4 / 2 = 2 (коэффициент перед Cu)

   4 / 4 = 1 (коэффициент перед O₂)

   • Подставляем коэффициенты в уравнение реакции:

   $$2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO$$

   В этой реакции Cu является восстановителем (отдает электроны и повышает свою степень окисления), а O₂ является окислителем (принимает электроны и понижает свою степень окисления).

2. Вторая реакция: CuO → Cu(OH)₂

   Оксид меди(II) реагирует с водой, образуя гидроксид меди(II):

   $$CuO + H_2O \rightarrow Cu(OH)_2$$

3. Третья реакция: Cu(OH)₂ → CuO

   Гидроксид меди(II) разлагается при нагревании на оксид меди(II) и воду:

   $$Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO + H_2O$$

4. Четвертая реакция: CuO → Cu

   Оксид меди(II) можно восстановить до меди, например, водородом:

   $$CuO + H_2 \xrightarrow{t} Cu + H_2O$$

   Или углем:

   $$2CuO + C \xrightarrow{t} 2Cu + CO_2$$

Таким образом, полная цепочка превращений выглядит так:

$$2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO \rightarrow Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO + H_2O \xrightarrow{H_2, t} Cu + H_2O$$

Или:

$$2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO \rightarrow Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO + H_2O \xrightarrow{C, t} Cu + CO_2$$

Ответ: X = CuO. Восстановитель - Cu, Окислитель - O₂.