Сегодня, 00:46

Определение окислителя и изменения его степени окисления

Как найти окислитель в схеме реакции и выбрать изменение его степени окисления. Разбор задания на соответствие и три похожих примера.

Исходная задача

Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления окислителя в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ
А)	$\mathrm{S + HI \rightarrow I_2 + H_2S}$
Б)	$\mathrm{CO + NO_2 \rightarrow CO_2 + NO}$
В)	$\mathrm{MnO_2 + O_2 + KOH \rightarrow K_2MnO_4 + H_2O}$

ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЯ
1)	$-1 \rightarrow 0$
2)	$0 \rightarrow -2$
3)	$+4 \rightarrow +6$
4)	$+4 \rightarrow +2$

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А	Б	В

Справочник

Что нужно знать

Окислитель принимает электроны и восстанавливается. Степень окисления соответствующего элемента при этом понижается.

Восстановитель отдаёт электроны и окисляется. Степень окисления соответствующего элемента повышается.

Главный ориентир: ищите переход от большей степени окисления к меньшей. Окислитель — исходное вещество, содержащее атомы, которые принимают электроны.

Правила определения степеней окисления

В простом веществе степень окисления элемента равна $0$ .
Водород в соединениях с неметаллами обычно имеет степень окисления $+1$ .
Кислород в обычных оксидах и гидроксидах имеет степень окисления $-2$ ; пероксиды и соединения с фтором рассматривают отдельно.
Калий в соединениях имеет степень окисления $+1$ .
Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральном соединении равна $0$ .

Например, для $\mathrm{SO_2}$ : $x+2\cdot(-2)=0$ , поэтому степень окисления серы равна $+4$ .

Решение

Пошаговое решение

А. Восстановление серы

В простом веществе $\mathrm{S}$ степень окисления серы равна $0$ . В $\mathrm{H_2S}$ водород имеет степень окисления $+1$ , поэтому для серы:

$2\cdot(+1)+x=0,\qquad x=-2.$

Сера принимает электроны и является окислителем:

$\mathrm{S}^{0}+2e^-\rightarrow\mathrm{S}^{-2}.$

Переход $0\rightarrow-2$ соответствует позиции 2. Переход иода $-1\rightarrow0$ относится к восстановителю, а не к окислителю.

Б. Восстановление азота

Определим степень окисления азота до и после реакции:

$\begin{aligned}\mathrm{NO_2}:&\quad x+2\cdot(-2)=0,\quad x=+4;\\\mathrm{NO}:&\quad x+(-2)=0,\quad x=+2.\end{aligned}$

Азот принимает электроны, следовательно, окислитель — $\mathrm{NO_2}$ :

$\mathrm{N}^{+4}+2e^-\rightarrow\mathrm{N}^{+2}.$

Переход $+4\rightarrow+2$ соответствует позиции 4. Углерод в этой реакции окисляется: его степень окисления возрастает с $+2$ до $+4$ .

В. Восстановление кислорода

В $\mathrm{MnO_2}$ марганец имеет степень окисления $+4$ . В $\mathrm{K_2MnO_4}$ :

$2\cdot(+1)+x+4\cdot(-2)=0,\qquad x=+6.$

Марганец окисляется, поэтому $\mathrm{MnO_2}$ — восстановитель. Окислителем служит $\mathrm{O_2}$ : степень окисления кислорода понижается с $0$ до $-2$ .

$\mathrm{O_2}+4e^-\rightarrow2\mathrm{O}^{-2}.$

Это позиция 2. Переход $+4\rightarrow+6$ описывает изменение степени окисления марганца, а не окислителя.

Итоговое соответствие

А	Б	В
2	4	2

Ответ: 242.

Одна и та же цифра может использоваться несколько раз: в реакциях А и В окислитель восстанавливается по схеме $0\rightarrow-2$ .

Похожие задачи

Похожая задача 1

Определите окислитель и изменение степени окисления соответствующего элемента в реакции:

$\mathrm{Cl_2+2HBr\rightarrow2HCl+Br_2}.$

Краткое решение. Хлор в простом веществе имеет степень окисления $0$ , а в $\mathrm{HCl}$ — $-1$ . Он принимает электроны. Бром, напротив, окисляется: $-1\rightarrow0$ .

Ответ: окислитель — $\mathrm{Cl_2}$ ; изменение степени окисления хлора: $0\rightarrow-1$ .

Похожая задача 2

Определите окислитель и изменение степени окисления соответствующего элемента в реакции:

$\mathrm{CuO+H_2\rightarrow Cu+H_2O}.$

Краткое решение. В $\mathrm{CuO}$ медь имеет степень окисления $+2$ , в простом веществе $\mathrm{Cu}$ — $0$ . Медь принимает два электрона и восстанавливается. Водород окисляется: $0\rightarrow+1$ .

Ответ: окислитель — $\mathrm{CuO}$ ; изменение степени окисления меди: $+2\rightarrow0$ .

Похожая задача 3

Определите окислитель и изменение степени окисления соответствующего элемента в реакции с концентрированной соляной кислотой:

$\mathrm{MnO_2+4HCl\rightarrow MnCl_2+Cl_2+2H_2O}.$

Краткое решение. В $\mathrm{MnO_2}$ степень окисления марганца равна $+4$ , в $\mathrm{MnCl_2}$ — $+2$ . Марганец принимает два электрона. Хлор из кислоты окисляется: $-1\rightarrow0$ .

Ответ: окислитель — $\mathrm{MnO_2}$ ; изменение степени окисления марганца: $+4\rightarrow+2$ .