Номер 865, страница 141 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

865. В каких случаях протекает процесс окисления атомов галогена:

а) $KClO \rightarrow Cl_2$;

б) $Cl_2 \rightarrow BaCl_2$;

в) $CuCl_2 \rightarrow CuCl$;

г) $Cl^- \rightarrow ClO^-$;

д) $ClO^- \rightarrow ClO_3^-$;

е) $ClO_3^- \rightarrow Cl_2$?

Процесс окисления — это процесс отдачи электронов атомом, в результате которого его степень окисления повышается. Для того чтобы определить, в каких случаях протекает процесс окисления атомов галогена (в данном случае хлора), необходимо рассчитать изменение степени окисления хлора в каждом из предложенных превращений.

а) KClO → Cl₂

Определим степени окисления хлора в исходном веществе и продукте.

В гипохлорите калия $KClO$ степень окисления калия $K$ равна $+1$, кислорода $O$ равна $-2$. Пусть степень окисления хлора $Cl$ равна $x$. Сумма степеней окисления в молекуле равна нулю:$$(+1) + x + (-2) = 0$$$$x = +1$$В простом веществе $Cl_2$ степень окисления хлора равна $0$.Степень окисления хлора изменилась с $+1$ на $0$: $Cl^{+1} \rightarrow Cl^0$.Так как степень окисления понизилась, это процесс восстановления.

Ответ: восстановление.

б) Cl₂ → BaCl₂

Определим степени окисления хлора.В простом веществе $Cl_2$ степень окисления хлора равна $0$.В хлориде бария $BaCl_2$ степень окисления бария $Ba$ (металл IIA группы) равна $+2$. Пусть степень окисления хлора $Cl$ равна $x$.$$(+2) + 2x = 0$$$$2x = -2$$$$x = -1$$Степень окисления хлора изменилась с $0$ на $-1$: $Cl^0 \rightarrow Cl^{-1}$.Так как степень окисления понизилась, это процесс восстановления.

Ответ: восстановление.

в) CuCl₂ → CuCl

Определим степени окисления хлора.В хлориде меди(II) $CuCl_2$ степень окисления хлора как более электроотрицательного элемента равна $-1$. (Степень окисления меди $Cu$ при этом $+2$).В хлориде меди(I) $CuCl$ степень окисления хлора также равна $-1$. (Степень окисления меди $Cu$ при этом $+1$).Степень окисления хлора не изменилась: $Cl^{-1} \rightarrow Cl^{-1}$.В данном процессе происходит восстановление меди ($Cu^{+2} \rightarrow Cu^{+1}$), а окислительно-восстановительные изменения с хлором не происходят.

Ответ: степень окисления не изменяется.

г) Cl⁻ → ClO⁻

Определим степени окисления хлора.В хлорид-ионе $Cl^{-}$ степень окисления хлора равна заряду иона, то есть $-1$.В гипохлорит-ионе $ClO^{-}$ степень окисления кислорода $O$ равна $-2$. Пусть степень окисления хлора $Cl$ равна $x$. Сумма степеней окисления равна заряду иона:$$x + (-2) = -1$$$$x = +1$$Степень окисления хлора изменилась с $-1$ на $+1$: $Cl^{-1} \rightarrow Cl^{+1}$.Так как степень окисления повысилась, это процесс окисления.

Ответ: окисление.

д) ClO⁻ → ClO₃⁻

Определим степени окисления хлора.В гипохлорит-ионе $ClO^{-}$, как было найдено ранее, степень окисления хлора $Cl$ равна $+1$.В хлорат-ионе $ClO_3^{-}$ степень окисления кислорода $O$ равна $-2$. Пусть степень окисления хлора $Cl$ равна $x$.$$x + 3 \cdot (-2) = -1$$$$x - 6 = -1$$$$x = +5$$Степень окисления хлора изменилась с $+1$ на $+5$: $Cl^{+1} \rightarrow Cl^{+5}$.Так как степень окисления повысилась, это процесс окисления.

Ответ: окисление.

е) ClO₃⁻ → Cl₂

Определим степени окисления хлора.В хлорат-ионе $ClO_3^{-}$, как было найдено ранее, степень окисления хлора $Cl$ равна $+5$.В простом веществе $Cl_2$ степень окисления хлора равна $0$.Степень окисления хлора изменилась с $+5$ на $0$: $Cl^{+5} \rightarrow Cl^{0}$.Так как степень окисления понизилась, это процесс восстановления.

Ответ: восстановление.

Таким образом, процесс окисления атомов галогена (хлора) протекает в случаях г) и д).