Рассмотрим данную реакцию:
[ \text{Cu} + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{SO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]
а) Изменение степени окисления:
- В этой реакции медь ((\text{Cu})) окисляется. Начальная степень окисления меди равна 0, так как она находится в элементарной форме. В сульфате меди ((\text{CuSO}_4)) медь имеет степень окисления +2.
- С другой стороны, сера в серной кислоте ((\text{H}_2\text{SO}_4)) имеет степень окисления +6. В диоксиде серы ((\text{SO}_2)), который является продуктом реакции, сера имеет степень окисления +4.
- Таким образом, реакция включает процессы окисления и восстановления: медь окисляется (степень окисления увеличивается с 0 до +2), а сера восстанавливается (степень окисления уменьшается с +6 до +4).
б) Экзотермическая или эндотермическая:
- Эта реакция является экзотермической. Взаимодействие меди с концентрированной серной кислотой сопровождается выделением тепла. Это связано с тем, что при образовании новых химических связей в продуктах выделяется больше энергии, чем требуется для разрыва связей в реагентах.
в) Каталитическая или некаталитическая:
- Реакция между медью и концентрированной серной кислотой является некаталитической. Она протекает без участия катализатора. Катализатор не требуется, так как сама реакция происходит при нагревании реагентов и при определенных условиях концентрации кислоты.
В заключение, данная реакция является окислительно-восстановительной, экзотермической и некаталитической.