Задание №19 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы определить роль кремния в предложенных реакциях, необходимо проанализировать изменение степеней окисления атомов кремния в каждом случае. Если степень окисления понижается — элемент является окислителем, если повышается — восстановителем. Если степени окисления всех элементов остаются неизменными, реакция не является окислительно-восстановительной (ОВР).

А) SiF₄ + 2Mg → Si + 2MgF₂
В исходном веществе (тетрафторид кремния SiF₄) фтор имеет степень окисления −1. Так как молекула электронейтральна, степень окисления кремния равна +4. В продуктах реакции мы видим простое вещество — кремний (Si), степень окисления которого равна 0.
Кремний переходит из состояния Si⁺⁴ в Si⁰. Степень окисления понижается, значит, кремний принимает электроны и является окислителем.
Соответствие: А → 1.

Б) SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O
Разберем степени окисления кремния в этой реакции:
В оксиде кремния (IV) SiO₂ степень окисления кремния равна +4 (у кислорода −2).
В тетрафториде кремния SiF₄ степень окисления кремния также равна +4 (у фтора −1).
Степень окисления кремния не изменилась. Проверим остальные элементы: водород (+1), кислород (−2) и фтор (−1) также сохранили свои степени окисления. Следовательно, кремний не проявляет окислительно-восстановительных свойств.
Соответствие: Б → 4.

В) Na₂CO₃ + SiO₂ → Na₂SiO₃ + CO₂
Это реакция вытеснения менее летучего оксида из соли при сплавлении:
В оксиде кремния (IV) SiO₂ степень окисления кремния равна +4.
В силикате натрия Na₂SiO₃ натрий имеет степень окисления +1, кислород −2. Суммарный заряд: 2*(+1) + 3*(−2) = −4. Значит, для электронейтральности кремний должен иметь степень окисления +4.
Степень окисления кремния не изменилась (+4 → +4). Другие элементы (Na, C, O) также не меняют степеней окисления. Кремний не проявляет окислительно-восстановительных свойств.
Соответствие: В → 4.

Ответ: А → 1, Б → 4, В → 4.

Источник: ФИПИ