Хімія. Поглиблений рівень. Повторне видання. 9 клас. Бутенко

§ 29. Найважливіші окисно-відновні реакції

У цьому параграфі ви дізнаєтеся:

• які окисно-відновні реакції належать до найважливіших;
• про роль окисно-відновних процесів у житті людини.

Найважливіші окисно-відновні реакції

І. Добування металів з оксидів — це процес відновлення їхніх оксидів, який відбувається під час нагрівання:

II. Взаємодія металів з кислотами, яку можна описати такими рівняннями:

III. Взаємодія лужних і лужноземельних металів з водою з утворенням відповідних гідроксидів металічних елементів і виділенням водню:

Оскільки внаслідок реакції утворюються чотири атоми Гідрогену, перед формулою Н₂О треба поставити коефіцієнт 2:

2К + 2Н₂О = 2КОН + Н₂↑

Са + 2Н₂О = Са(ОН)₂ + Н₂↑

IV. Процес горіння проілюструємо на прикладі метану:

У реакції беруть участь чотири атоми Гідрогену та чотири атоми Оксигену, тому перед формулою Н₂О треба поставити коефіцієнт 2:

СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О

Роль окисно-відновних процесів у житті людини. Першу окисно-відновну реакцію людина здійснила, коли навчилася добувати вогонь. З того часу процеси горіння, а отже, і окисно-відновні процеси посідають одне з провідних місць у повсякденному житті. Це вони сприяють появі тепла в домі, школах, установах, надають руху автомобілям, теплоходам, літакам, ракетам, дають змогу добувати цінні речовини з природних сполук.

Окисно-відновні реакції відіграють важливу роль у природі. Прикладом є реакція фотосинтезу, що відбувається в рослинах, і процеси дихання й перетравлювання їжі в організмах тварин та людини.

Запитання та завдання

1. Під час добування металів з оксидів відбувається процес їхнього окиснення чи відновлення? Наведіть приклади окисно-відновних реакцій.

2. Взаємодія металів із розведеними кислотами, наприклад із хлоридною кислотою, лужних і лужноземельних металів з водою супроводжується відновленням якого з елементів?

3. У якій із реакцій, схеми яких наведено, змінюються ступені окиснення елементів:

• а) ВаО + Н₂О = Ва(ОН)₂;
• б) Ва + 2Н₂О = Ва(ОН)₂ + Н₂↑?

4. У якій із реакцій розкладу змінюються ступені окиснення елементів:

5. Визначте окисник і відновник у реакції магнію з киснем. Складіть рівняння напівреакцій окиснення та відновлення.

6. Визначте окисник і відновник у реакції відновлення купрум(ІІ) оксиду воднем. Складіть рівняння напівреакцій окиснення та відновлення.

*7. Визначте об’єм (н. у.) водню, який виділиться внаслідок реакції металічного натрію масою 2,3 г з водою.

*8. Обчисліть об’єм (н. у.) кисню, який треба витратити, щоб спалити гідроген сульфід об’ємом 44,8 л. Для обчислень скористайтеся схемою реакції, яку наведено. Коефіцієнти доберіть методом електронного балансу.

H₂S + O₂ → SO₂ + H₂O.

9. Робота в парах. Свинцеві білила вміли виготовляти ще три тисячоліття тому. Основним постачальником їх у Стародавньому світі був острів Родос у Середземному морі. Славетний грецький художник Нікій одного разу з нетерпінням чекав прибуття білил із Родосу. Дорогоцінний вантаж прибув в афінський порт Пірей, але там несподівано спалахнула пожежа. Коли пожежу загасили, засмучений художник піднявся на палубу одного з кораблів. Він сподівався, що не весь вантаж загинув. Дійсно, у трюмі знайшлися діжки з білилами: вони не згоріли, але сильно обвуглилися. Коли їх відкрили, то здивуванню художника не було меж: у них була не біла фарба, а яскраво-червона. Таким чином пожежа в порту підказала шлях виготовлення чудової фарби — сурику, формула якого Pb₃O₄.

Запишіть схему рівняння реакції окиснення свинцевих білил киснем до сурика за підвищеної температури, виразивши склад свинцевих білил формулою Рb₃(ОН)₂(СО₃)₂. Доберіть коефіцієнти методом електронного балансу.