Давайте проанализируем каждую из приведенных реакций и определим, какие из них являются окислительно-восстановительными. Для этого необходимо определить степени окисления элементов в реагентах и продуктах.
a) 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
- Натрий (Na) в элементарной форме имеет степень окисления 0. В гидроксиде натрия (NaOH) натрий имеет степень окисления +1.
- Водород (H) в воде (H2O) имеет степень окисления +1, а в молекулярном водороде (H2) степень окисления 0.
- Кислород (O) в воде и гидроксиде натрия имеет степень окисления -2.
В этой реакции натрий окисляется (его степень окисления увеличивается с 0 до +1), а водород восстанавливается (его степень окисления уменьшается с +1 до 0). Таким образом, это окислительно-восстановительная реакция.
b) Na2O + 2HCl → 2NaCl + H2O
- Натрий (Na) в оксиде натрия (Na2O) и в хлориде натрия (NaCl) имеет степень окисления +1.
- Хлор (Cl) в соляной кислоте (HCl) и в хлориде натрия (NaCl) имеет степень окисления -1.
- Водород (H) в HCl и воде (H2O) имеет степень окисления +1.
- Кислород (O) в оксиде натрия и воде имеет степень окисления -2.
Степени окисления всех элементов в этой реакции не меняются, следовательно, это не является окислительно-восстановительной реакцией.
c) H2 + Cl2 → 2HCl
- Водород (H) в элементарной форме имеет степень окисления 0, а в HCl +1.
- Хлор (Cl) в элементарной форме имеет степень окисления 0, а в HCl -1.
В этой реакции водород окисляется (его степень окисления увеличивается с 0 до +1), а хлор восстанавливается (его степень окисления уменьшается с 0 до -1). Это окислительно-восстановительная реакция.
d) Cl2 + H2O → HClO + HCl
- Хлор (Cl) в элементарной форме имеет степень окисления 0.
- В HCl хлор имеет степень окисления -1.
- В гипохлористой кислоте (HClO) хлор имеет степень окисления +1.
- Водород (H) и кислород (O) в воде и продуктах реакции имеют степени окисления +1 и -2 соответственно.
В этой реакции один атом хлора восстанавливается (его степень окисления уменьшается с 0 до -1), а другой атом хлора окисляется (его степень окисления увеличивается с 0 до +1). Это также является окислительно-восстановительной реакцией.
Итак, окислительно-восстановительными реакциями являются a), c) и d).