Водород образуется при взаимодействии : а)H2O+Cu ; б) H2O+SO3 в) H2O+NA2O г) H2O+K . Напишите уравнение...

Давайте рассмотрим каждое из предложенных взаимодействий по отдельности и проанализируем, образуется ли водород в результате этих реакций.

а) H2O + Cu

При взаимодействии воды и меди реакции не происходит. Медь является инертным металлом и не реагирует с водой при обычных условиях. Следовательно, водород не образуется.

Уравнение реакции: нет реакции.

б) H2O + SO3

Данный процесс также не приводит к образованию водорода. Оксид серы (VI) (SO3) реагирует с водой, образуя серную кислоту (H2SO4).

Уравнение реакции: [ SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 ]

Вывод: водород не образуется.

в) H2O + Na2O

При взаимодействии оксида натрия с водой образуется гидроксид натрия (NaOH). В этом процессе также не происходит выделения водорода.

Уравнение реакции: [ Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH ]

Вывод: водород не образуется.

г) H2O + K

При взаимодействии калия с водой происходит бурная реакция, в результате которой выделяется водород, а также образуется гидроксид калия (KOH).

Уравнение реакции: [ 2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow ]

Электронный баланс

1. Процесс окисления:

   • Калий (K) теряет электроны и окисляется: [ K \rightarrow K^+ + e^- ]

2. Процесс восстановления:

   • Водород в воде (H2O) восстанавливается, так как ионы водорода (H+) принимают электроны и образуют молекулы водорода (H2): [ 2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2 ]

Окислитель и восстановитель

• Окислитель: вода (H2O), которая содержит водород в более высокой степени окисления, чем в молекулярном водороде (H2).
• Восстановитель: калий (K), который теряет электроны и окисляется.

Процессы окисления и восстановления

• Окисление:

  • Калий окисляется, теряя электроны и переходя в ион K+.

• Восстановление:

  • Ионы водорода восстанавливаются, принимая электроны и образуя молекулы водорода H2.

Заключение

Из всех предложенных реакций только реакция с калий (г) приводит к образованию водорода. В этой реакции происходит взаимодействие, в результате которого калий окисляется, а водород восстанавливается, что сопровождается выделением газа.

Давайте разберем предложенные варианты взаимодействия воды с различными веществами. Водород (H₂) образуется только в определенных условиях, когда происходит реакция с веществами, которые способны вытеснить водород из воды. Разберем каждый вариант:

а) H₂O + Cu

Медь (Cu) — это металл, который находится в ряду активности металлов ниже водорода. Это означает, что медь не способна вытеснить водород из воды. Реакции не происходит.

Итог: реакции нет, водород не образуется.

б) H₂O + SO₃

Диоксид серы (SO₃) взаимодействует с водой, но в результате реакции образуется серная кислота (H₂SO₄). Водород в молекуле H₂O не выделяется в виде газа. Реакция протекает следующим образом:

Уравнение реакции: [ SO₃ + H₂O \rightarrow H₂SO₄ ]

Итог: водород не выделяется.

в) H₂O + Na₂O

Оксид натрия (Na₂O) активно реагирует с водой, образуя щелочь — гидроксид натрия (NaOH). Однако, при данной реакции водород в виде газа (H₂) не выделяется. Вот уравнение реакции:

Уравнение реакции: [ Na₂O + H₂O \rightarrow 2NaOH ]

Итог: водород не выделяется.

г) H₂O + K

Калий (K) — это активный металл, который находится в ряду активности металлов выше водорода. Калий активно реагирует с водой, вытесняя водород из молекулы воды. При этом образуется гидроксид калия (KOH) и водород выделяется в виде газа.

Уравнение реакции: [ 2K + 2H₂O \rightarrow 2KOH + H₂ \uparrow ]

Схема электронного баланса

В данной реакции калий (K) окисляется, а водород (H) восстанавливается. Рассмотрим детали процесса:

1. Калий (K) теряет один электрон и превращается в ион K⁺.
2. Водород (H) из воды восстанавливается, принимая электроны, и образует молекулу водорода (H₂).

Полные полуреакции:

• Окисление: ( K^0 - 1e^- \rightarrow K^+ )
• Восстановление: ( 2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2 \uparrow )

Электронный баланс:

Для реакции: [ 2K + 2H₂O \rightarrow 2KOH + H₂ ]

Составим баланс:

1. Количество электронов, отдаваемых калием, равно количеству электронов, принимаемых водородом.
2. Коэффициенты уже расставлены: 2 атома калия окисляются, и 2 атома водорода восстанавливаются.

Окислитель и восстановитель:

• Окислитель: Вода (H₂O), так как ее атомы водорода принимают электроны и восстанавливаются до H₂.
• Восстановитель: Калий (K), так как он отдает электроны и окисляется до K⁺.

Процессы окисления и восстановления:

• Окисление: Калий (K) превращается в ион калия (K⁺), теряя электрон. [ K^0 \rightarrow K^+ + 1e^- ]
• Восстановление: Ионы водорода (H⁺) из воды принимают электроны и превращаются в молекулу водорода (H₂). [ 2H^+ + 2e^- \rightarrow H₂ ]

Итог ответа:

Водород образуется только при взаимодействии воды с калием (вариант г). Уравнение реакции: [ 2K + 2H₂O \rightarrow 2KOH + H₂ \uparrow ]

Окислитель — вода (H₂O), восстановитель — калий (K).

При взаимодействии H2O и K (пункт г) образуется водород.

Уравнение реакции: [ 2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow ]

Электронный баланс: В этой реакции калий (K) отдает электроны, восстанавливая водород (H) из воды.

Окислитель и восстановитель:

• Восстановитель: K (калий) – он теряет электроны (окисляется).
• Окислитель: H2O (вода) – водород восстанавливается, так как принимает электроны.

Процессы окисления и восстановления:

• Окисление: K → K⁺ + e⁻
• Восстановление: H⁺ + e⁻ → H₂

Таким образом, в данной реакции K окисляется, а H восстанавливается.