
Въпрос 10 от Матура по химия от 03.06.2008 ООП
10. В реакцията: 2 Fe + 3 Ag+ + 3 NO3− → 3 Fe3+ + 3 NO3− + 3 Ag желязото:
РЕШЕНИЕ:
Нека разгледаме реакцията:
2 Fe + 3 Ag⁺ + 3 NO₃⁻ → 2 Fe³⁺ + 3 NO₃⁻ + 3 Ag
Целта е да определим ролята на желязото (Fe) в процеса и да достигнем до отговор В) е редуктор и редуцира Ag⁺.
Стъпка 1: Анализ на степените на окисление
Желязото (Fe):
- В лявата част на уравнението желязото е в елементарна форма (Fe⁰), което означава, че неговата степен на окисление е 0.
- В дясната част на уравнението желязото се превръща в Fe³⁺, което означава, че степента му на окисление се увеличава от 0 до +3.
Това е процес на окисление – желязото отдава електрони.
Сребърният йон (Ag⁺):
- В лявата част на уравнението сребърният йон е със степен на окисление +1.
- В дясната част на уравнението среброто е в елементарна форма (Ag⁰), което означава, че степента му на окисление намалява от +1 до 0.
Това е процес на редукция – сребърният йон приема електрони.
Стъпка 2: Ролята на желязото (Fe):
Желязото е редуктор, защото:
- То се окислява, като отдава електрони и преминава от Fe⁰ в Fe³⁺.
- Отдадените електрони се приемат от сребърния йон (Ag⁺), което предизвиква редукцията на Ag⁺ до Ag⁰.
Редукцията на Ag⁺:
Желязото е източникът на електроните, които позволяват на сребърния йон да се редуцира. В този контекст можем да кажем, че желязото „редуцира“ Ag⁺, тъй като предоставя електроните за процеса.
Стъпка 3: Проверка на отговорите:
А) е окислител и редуцира Ag⁺: Невярно. Желязото не е окислител – то се окислява, а не редуцира.
Б) е редуктор и окислява Ag⁺: Невярно. Желязото е редуктор, но не „окислява“ Ag⁺ – то предизвиква редукцията на Ag⁺.
В) е редуктор и редуцира Ag⁺: Вярно. Желязото е редуктор, защото се окислява, и предоставя електрони, които редуцират Ag⁺ до Ag⁰.
Г) не е нито окислител, нито редуктор: Невярно. Желязото участва в окислително-редукционен процес като редуктор.
Заключение:
Желязото е редуктор, защото се окислява (отдава електрони) и предизвиква редукцията на сребърните йони (Ag⁺). Правилен отговор: В) е редуктор и редуцира Ag⁺.