Указать процесс конпропорционирования (обратного дисмутации)

Предмет: Химия

Раздел: Окислительно-восстановительные реакции, а именно — конпропорционирование (обратное дисмутация).

Пояснение: Конпропорционирование (или обратная дисмутация) — это реакция, в которой один элемент из разных степеней окисления «сходит» к одной промежуточной степени окисления. То есть, происходит обратная ситуация диспропорционирования. Пример (диспропорционирование): \[ Cl_2 \rightarrow Cl^- + ClO^- \] В этой реакции хлор в степени окисления 0 превращается в два разных соединения с разными степенями окисления: -1 и +1. Теперь нужно выбрать реакции обратные по ситуации — когда два разных соединения (с разными степенями окисления) «сходятся» к одной промежуточной.

Разберем предложенные варианты:

a. MnO₄⁻ → MnO₂ + O₂ Здесь степень окисления марганца в перманганате (MnO₄⁻, Mn⁷⁺) превращается в диоксид марганца (MnO₂, Mn⁴⁺), вторая часть реакции — это выделение кислорода. Это не пример конпропорционирования; здесь происходит только уменьшение степени окисления марганца и выделение кислорода, но окисление и восстановление в такой форме не происходят для одного элемента.

b. KClO₃ → KCl + O₂ Здесь хлорат превращается в хлорид калия, при этом у хлора степень окисления меняется с +5 (в хлорате) до -1 (в хлориде). Здесь мы наблюдаем только окислительно-восстановительную реакцию, однако подходящей для термина "конпропорционирования" реакция не является.

c. NO₂ → NO₂⁻ + NO₃⁻ Здесь азот в NO₂ (в степени окисления +4) конпропорционирует между двумя формами: - NO₂⁻ (азот в степени окисления +3) - NO₃⁻ (азот в степени окисления +5). Это пример реакций конпропорционирования, потому что азот «сходит» к промежуточной степени окисления. Правильный вариант.

d. Cl₂ → Cl⁻ + ClO⁻ В этой реакции, хлор (Cl₂), имеющий степень окисления 0, разлагается и превращается в Cl⁻ (степень окисления -1) и ClO⁻ (степень окисления +1). Это диспропорционирование (обратное конпропорционированию), так что это не подходит.

e. H₂S + O₂ → S + H₂O Здесь происходит окислительно-восстановительная реакция, но не конпропорционирование. Сера в H₂S из степени окисления -2 окисляется до элемента S (степень окисления 0), но нет разделения на несколько степеней, которые затем сходятся.

f. KClO₃ + O₃ → KClO₄ Хлорат калия превращается в перхлорат (степень окисления хлора меняется с +5 до +7 благодаря озону). Здесь нет нескольких разных степеней окисления хлора, сходящихся в одну. Это не пример конпропорционирования.

g. H₂S + H₂SO₃ → S + H₂O Сера здесь из разных соединений (сульфид и сернистая кислота) восстанавливается в элементарную форму (S в степени окисления 0). Это пример конпропорционирования, так как сера "сходит" к одной промежуточной степени окисления. Правильный вариант.

Правильные ответы:

• c. NO₂ → NO₂⁻ + NO₃⁻
• g. H₂S + H₂SO₃ → S + H₂O

h. I₂ → I⁻ + IO₃⁻ Здесь иод в степени окисления 0 превращается в иодид (I⁻, степень окисления -1) и иодат (IO₃⁻, степень окисления +5), что является примером диспропорционирования (здесь один элемент расходится на две разные степени окисления). Следовательно, это не подходит.