Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) характеризуются изменением степеней окисления атомов элементов, участвующих в реакции. В процессе окисления вещество теряет электроны, а в процессе восстановления — принимает их.
Теперь рассмотрим каждый из типов реакций:
а) Реакции обмена:
Реакции обмена происходят без изменения степеней окисления атомов. В этих реакциях два соединения обмениваются ионами или атомами, образуя новые соединения. Примером реакции обмена является реакция между серной кислотой и гидроксидом натрия:
[ \text{H}_2\text{SO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} ]
Здесь атомы в серной кислоте и гидроксиде натрия не меняют свои степени окисления, что делает эту реакцию не окислительно-восстановительной.
б) Реакции замещения:
Реакции замещения часто являются окислительно-восстановительными, так как один элемент заменяет другой в соединении, часто изменяя свою степень окисления. Например:
[ \text{Zn} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{Cu} ]
В этой реакции цинк (Zn) окисляется, переходя из степени окисления 0 в +2, а медь (Cu) восстанавливается, переходя из +2 в 0.
в) Реакции разложения:
Реакции разложения могут быть как окислительно-восстановительными, так и не окислительно-восстановительными. Пример не окислительно-восстановительной реакции разложения:
[ \text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2 ]
В этом случае ни у одного из атомов не изменяется степень окисления.
г) Реакции соединения:
Реакции соединения также могут быть окислительно-восстановительными или не окислительно-восстановительными. Пример не окислительно-восстановительной реакции соединения:
[ \text{CaO} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 ]
В этом случае ни у одного из атомов не изменяется степень окисления.
Таким образом, среди перечисленных типов реакций, реакции обмена (вариант "а") однозначно не являются окислительно-восстановительными, так как они происходят без изменения степеней окисления атомов.