1. Определить степень окисления сурьмы в указанных соединениях. Какое из них является только окислителем? а) Sb₂O₃ б) Sb в) SbCl₅ г) Sb₂S₃ Записать электронную формулу хлора в найденном соединении с учетом его степени окисления. 2. Подобрать методом электронного баланса коэффициенты в следующих уравнениях, указать вещество-окислитель и вещество-восстановитель: а) W + NaOH + O₂ → Na₂WO₄ + H₂O б) HNO₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → HNO₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

Давай разберём вопрос по шагам максимально подробно, как на сайте "Химия. Вопрос-ответ".

1. Определение степени окисления сурьмы (Sb) и хлора в соединениях

Дано соединения:

а) Sb₂O₃
б) Sb
в) SbCl₅
г) Sb₂S₃

Шаг 1: Определение степеней окисления Sb

1. Sb₂O₃

• Сумма степеней окисления всех атомов = 0 (соединение нейтральное).

• Степень окисления кислорода (O) = −2.

• Пусть степень окисления Sb = x.

• Уравнение: 2x + 3(−2) = 0 → 2x − 6 = 0 → x = +3
  ✅ Степень окисления Sb = +3

2. Sb (элемент)

• В чистом элементе степень окисления = 0
  ✅ Степень окисления Sb = 0

3. SbCl₅

• Степень окисления хлора (Cl) = −1

• Пусть степень окисления Sb = x

• Уравнение: x + 5(−1) = 0 → x − 5 = 0 → x = +5
  ✅ Степень окисления Sb = +5

4. Sb₂S₃

• Степень окисления серы (S) = −2

• Пусть степень окисления Sb = x

• Уравнение: 2x + 3(−2) = 0 → 2x − 6 = 0 → x = +3
  ✅ Степень окисления Sb = +3

Шаг 2: Определение только окислителя

• Окислитель – это вещество, которое восстанавливается, т.е. его степень окисления уменьшается.

• Рассмотрим Sb:

  • Sb₂O₃: Sb +3 → может снижать или повышать? Может выступать как окислитель или восстановитель.

  • Sb (0): может взаимодействовать, но как элемент чаще окислитель не выступает.

  • SbCl₅: Sb +5 → снижает степень окисления при реакции → это только окислитель

  • Sb₂S₃: Sb +3 → может как окислитель, так и восстановитель

✅ Только окислитель: SbCl₅

Шаг 3: Электронная формула хлора в SbCl₅

• В SbCl₅ Cl имеет степень окисления −1

• Электронная формула хлора (с учётом, что Cl атомарный: Z = 17):

  • Электронная конфигурация Cl⁰: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

  • В Cl⁻ (при −1): получает один электрон → 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
    ✅ Электронная формула Cl⁻: [Ne] 3s²3p⁶

2. Подбор коэффициентов методом электронного баланса

2a) W + NaOH + O₂ → Na₂WO₄ + H₂O

1. Определяем степени окисления:

• W (толу) = 0

• В Na₂WO₄: W +6 (так как O −2, Na +1)

• O₂: O = 0

• H₂O: O −2

2. Электронный баланс:

• W 0 → +6 (теряет 6 электронов) → восстановитель

• O₂ 0 → −2 (на O) → окислитель

3. Составляем уравнение по электронам:

• На 1 W нужно 3 O₂ (каждая O₂ имеет 4 e для восстановления двух атомов O)

Уравнение с коэффициентами:

4 W + 8 NaOH + O₂ → 4 Na₂WO₄ + 4 H₂O

• Окислитель: O₂

• Восстановитель: W

2b) HNO₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → HNO₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

1. Степени окисления ключевых элементов:

• N в HNO₂ = +3 → в HNO₃ = +5 (теряет 2 e)

• Cr в K₂Cr₂O₇ = +6 → в Cr₂(SO₄)₃ = +3 (принимает 3 e на атом Cr)

2. Электронный баланс:

• На 2 атома Cr нужно 6 e (Cr⁶⁺ → Cr³⁺)

• На 2 HNO₂ нужно 4 e (N³⁺ → N⁵⁺)

• Балансируем кратные, чтобы количество электронов совпадало:

• 3 HNO₂ (теряет 6 e)

• 2 Cr⁶⁺ (принимает 6 e)

3. Составляем полное уравнение с коэффициентами:

• 3 HNO₂ + K₂Cr₂O₇ + 4 H₂SO₄ → 3 HNO₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2 H₂O

• Окислитель: K₂Cr₂O₇ (Cr⁶⁺)

• Восстановитель: HNO₂ (N³⁺ → N⁵⁺)

✅ Итоговые ответы:

1. Степени окисления Sb:

Электронная формула Cl⁻ в SbCl₅: [Ne] 3s²3p⁶

2. Уравнения с коэффициентами и ролями:

2a) 4 W + 8 NaOH + O₂ → 4 Na₂WO₄ + 4 H₂O

• Восстановитель: W

• Окислитель: O₂

2b) 3 HNO₂ + K₂Cr₂O₇ + 4 H₂SO₄ → 3 HNO₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2 H₂O

• Восстановитель: HNO₂

• Окислитель: K₂Cr₂O₇

Если хочешь, я могу нарисовать электронные схемы окисления и восстановления для наглядности, чтобы было проще запомнить. Это реально помогает на экзамене.