2. Допишите уравнения реакций, расставьте коэффициенты. Укажите, какие реакции являются окислительно-восстановительными, поясните свой выбор.
а) Ca + O2 → в) BaO + HNO3 →
б) Mg + Br2 → г) Al + O2 →
3. Допишите уравнения реакций, расставьте коэффициенты. Укажите степени окисления атомов, окислитель, восстановитель, составьте электронный баланс.
а) H2 + O2 → б) Ca + H2 →

2. Допишите уравнения реакций, расставьте коэффициенты

а) Взаимодействие кальция с кислородом

[
\mathbf{2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO}
]

Степени окисления изменяются:

• кальций: (Ca^0 \rightarrow Ca^{+2});

• кислород: (O_2^0 \rightarrow O^{-2}).

Кальций отдаёт электроны и окисляется, а кислород принимает электроны и восстанавливается. Следовательно, это окислительно-восстановительная реакция.

Кальций является восстановителем, кислород — окислителем.

б) Взаимодействие магния с бромом

[
\mathbf{Mg + Br_2 \rightarrow MgBr_2}
]

Степени окисления изменяются:

• магний: (Mg^0 \rightarrow Mg^{+2});

• бром: (Br_2^0 \rightarrow Br^{-1}).

Магний отдаёт электроны и окисляется, а бром принимает электроны и восстанавливается. Это окислительно-восстановительная реакция.

Магний является восстановителем, бром — окислителем.

в) Взаимодействие оксида бария с азотной кислотой

[
\mathbf{BaO + 2HNO_3 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + H_2O}
]

Степени окисления элементов не изменяются:

• барий имеет степень окисления (+2);

• водород — (+1);

• азот — (+5);

• кислород — (-2).

Это не окислительно-восстановительная реакция, так как ни один атом не отдаёт и не принимает электроны. Это реакция обмена между основным оксидом и кислотой.

г) Взаимодействие алюминия с кислородом

[
\mathbf{4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3}
]

Степени окисления изменяются:

• алюминий: (Al^0 \rightarrow Al^{+3});

• кислород: (O_2^0 \rightarrow O^{-2}).

Алюминий отдаёт электроны и окисляется, кислород принимает электроны и восстанавливается. Это окислительно-восстановительная реакция.

Алюминий является восстановителем, кислород — окислителем.

Таким образом, реакции а, б и г являются окислительно-восстановительными, а реакция в не является окислительно-восстановительной.

3. Допишите уравнения, укажите степени окисления, окислитель и восстановитель, составьте электронный баланс

а) Взаимодействие водорода с кислородом

Уравнение реакции:

[
\mathbf{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O}
]

Степени окисления:

[
H_2^0 + O_2^0 \rightarrow H_2^{+1}O^{-2}
]

Изменение степеней окисления:

• водород: (H^0 \rightarrow H^{+1}) — отдаёт электроны, окисляется;

• кислород: (O^0 \rightarrow O^{-2}) — принимает электроны, восстанавливается.

Восстановитель: (H_2).

Окислитель: (O_2).

Электронный баланс:

[
2H_2^0 - 4e^- \rightarrow 4H^{+1}
]

[
O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}
]

Количество отданных и принятых электронов равно четырём, поэтому перед водородом ставится коэффициент 2:

[
\boxed{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O}
]

б) Взаимодействие кальция с водородом

Продукт реакции — гидрид кальция:

[
\mathbf{Ca + H_2 \rightarrow CaH_2}
]

Степени окисления:

[
Ca^0 + H_2^0 \rightarrow Ca^{+2}H_2^{-1}
]

В гидридах металлов водород имеет степень окисления (-1).

Изменение степеней окисления:

• кальций: (Ca^0 \rightarrow Ca^{+2}) — отдаёт два электрона, окисляется;

• водород: (H^0 \rightarrow H^{-1}) — принимает электроны, восстанавливается.

Восстановитель: (Ca).

Окислитель: (H_2).

Электронный баланс:

[
Ca^0 - 2e^- \rightarrow Ca^{+2}
]

[
H_2^0 + 2e^- \rightarrow 2H^{-1}
]

Число отданных и принятых электронов одинаково, поэтому все коэффициенты равны единице:

[
\boxed{Ca + H_2 \rightarrow CaH_2}
]