ГДЗ по химии, 11 класс, Габриелян, номер 14.2: Окислительно-восстановительные реакции

План решения:

Для определения типа реакции необходимо проанализировать изменение степеней окисления элементов в реагентах и продуктах. Если хотя бы один элемент меняет свою степень окисления, реакция является окислительно-восстановительной (ОВР). Если степени окисления всех элементов остаются неизменными, реакция не относится к ОВР.

Вычисление и анализ типов реакций:

1. Реакции соединения. Могут быть как ОВР, так и нет.
   • Пример ОВР: Горение магния.
     2Mg⁰+O02→2Mg⁺²O^-2
     Магний окисляется (0→+2), кислород восстанавливается (0→-2).
   • Пример не ОВР: Взаимодействие оксида кальция с водой.
     Ca⁺²O^-2+H+12O^-2→Ca⁺²(O^-2H⁺¹)₂
     Степени окисления не меняются.
2. Реакции разложения. Также могут быть обоих видов.
   • Пример ОВР: Разложение перманганата калия.
     2K⁺¹Mn⁺⁷O-24→K+12Mn⁺⁶O-24+Mn⁺⁴O-22+O02
     Марганец восстанавливается, кислород окисляется.
   • Пример не ОВР: Разложение карбоната кальция.
     Ca⁺²C⁺⁴O-23→Ca⁺²O^-2+C⁺⁴O-22
     Степени окисления постоянны.
3. Реакции замещения. Всегда являются ОВР.
   • Пример: Вытеснение меди из раствора сульфата цинком.
     Zn⁰+Cu⁺²SO₄→Zn⁺²SO₄+Cu⁰
     Цинк окисляется (0→+2), медь восстанавливается (+2→0). Так как простой элемент переходит в соединение и наоборот, изменение степеней окисления неизбежно.
4. Реакции обмена. Никогда не являются ОВР.
   • Пример: Реакция нейтрализации.
     Na⁺¹OH^-2H⁺¹+H⁺¹Cl^-1→Na⁺¹Cl^-1+H+12O^-2
     При обмене ионами между сложными веществами степени окисления элементов не изменяются.

Проверка и вывод:

На основе анализа можно сделать однозначный вывод: реакции замещения всегда относятся к окислительно-восстановительным, а реакции обмена — никогда. Реакции соединения и разложения могут относиться к ОВР только при наличии простых веществ среди реагентов или продуктов (или изменении степеней окисления внутри молекулы).