Номер 6, страница 211 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

6. Запишите уравнения реакций металлов с кислотами:

а) алюминия с серной кислотой;

б) железа с соляной кислотой.

Составьте схемы перехода электронов от восстановителя к окислителю.

а) алюминия с серной кислотой;

Алюминий – это металл, который в ряду активности металлов стоит левее водорода, поэтому он способен вступать в реакцию замещения с кислотами-неокислителями, такими как разбавленная серная кислота ($H_2SO_4$). В ходе реакции образуется соль – сульфат алюминия ($Al_2(SO_4)_3$) – и выделяется газообразный водород ($H_2$).

Сначала запишем и уравняем молекулярное уравнение реакции:
$2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\uparrow$

Данная реакция является окислительно-восстановительной. Чтобы составить схему перехода электронов, определим степени окисления элементов до и после реакции:
$2\stackrel{0}{Al} + 3\stackrel{+1}{H_2}\stackrel{+6}{S}\stackrel{-2}{O_4} \rightarrow \stackrel{+3}{Al_2}(\stackrel{+6}{S}\stackrel{-2}{O_4})_3 + 3\stackrel{0}{H_2}\uparrow$

Изменения степеней окисления:

• Алюминий ($Al$) повышает свою степень окисления с 0 до +3. Он отдает электроны и является восстановителем. Процесс — окисление.
• Водород ($H$) понижает свою степень окисления с +1 до 0. Он принимает электроны и является окислителем (в виде катиона $H^+$). Процесс — восстановление.

Схема перехода электронов (электронный баланс):
$Al^0 - 3e^- \rightarrow Al^{+3}$ | 2
$2H^{+1} + 2e^- \rightarrow H_2^0$ | 3

Ответ: Уравнение реакции: $2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\uparrow$. Схема перехода электронов: восстановитель $Al^0$ отдает 3 электрона ($Al^0 - 3e^- \rightarrow Al^{+3}$), окислитель $H^{+1}$ принимает 1 электрон ($2H^{+1} + 2e^- \rightarrow H_2^0$).

б) железа с соляной кислотой.

Железо, как и алюминий, стоит в ряду активности левее водорода и реагирует с соляной кислотой ($HCl$) с вытеснением водорода. В реакциях с кислотами-неокислителями железо обычно окисляется до степени окисления +2, образуя соли железа(II). В данном случае образуется хлорид железа(II) ($FeCl_2$).

Молекулярное уравнение реакции:
$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$

Определим степени окисления для составления схемы перехода электронов:
$\stackrel{0}{Fe} + 2\stackrel{+1}{H}\stackrel{-1}{Cl} \rightarrow \stackrel{+2}{Fe}\stackrel{-1}{Cl_2} + \stackrel{0}{H_2}\uparrow$

Изменения степеней окисления:

• Железо ($Fe$) повышает свою степень окисления с 0 до +2. Оно является восстановителем. Процесс — окисление.
• Водород ($H$) понижает свою степень окисления с +1 до 0. Он является окислителем. Процесс — восстановление.

Схема перехода электронов (электронный баланс):
$Fe^0 - 2e^- \rightarrow Fe^{+2}$ | 1
$2H^{+1} + 2e^- \rightarrow H_2^0$ | 1

Ответ: Уравнение реакции: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$. Схема перехода электронов: восстановитель $Fe^0$ отдает 2 электрона ($Fe^0 - 2e^- \rightarrow Fe^{+2}$), окислитель $H^{+1}$ принимает 1 электрон ($2H^{+1} + 2e^- \rightarrow H_2^0$).