Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) — это химические реакции, в которых происходит изменение степени окисления атомов, то есть передача электронов между веществами. Давайте рассмотрим предложенные варианты и выясним, какая из реакций является окислительно-восстановительной.
Разложение хлорида аммония (NH₄Cl)
Разложение хлорида аммония происходит следующим образом:
[
\text{NH}_4\text{Cl} \rightarrow \text{NH}_3 + \text{HCl}
]
В данной реакции не происходит изменения степени окисления атомов. Азот в аммиаке (NH₃) имеет степень окисления -3, а в ионе аммония (NH₄⁺) — также -3. Следовательно, это не является окислительно-восстановительной реакцией.
Разложение гидрокарбоната кальция (Ca(HCO₃)₂)
Разложение гидрокарбоната кальция может быть записано следующим образом:
[
\text{Ca(HCO}_3\text{)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2
]
Здесь также не происходит изменения степени окисления атомов. Углерод в гидрокарбонате и карбонате кальция имеет одну и ту же степень окисления +4. Таким образом, это не является окислительно-восстановительной реакцией.
Разложение перманганата калия (KMnO₄)
Разложение перманганата калия — это пример окислительно-восстановительной реакции. При нагревании перманганат калия разлагается следующим образом:
[
2\text{KMnO}_4 \rightarrow \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2
]
В данной реакции марганец в перманганате калия (KMnO₄) имеет степень окисления +7, в манганате калия (K₂MnO₄) — степень окисления +6, а в диоксиде марганца (MnO₂) — степень окисления +4. Таким образом, марганец восстанавливается (его степень окисления уменьшается), а кислород выделяется в виде молекулы (O_2), что указывает на окисление. Это классический пример окислительно-восстановительной реакции.
Разложение кремниевой кислоты (H₂SiO₃)
Разложение кремниевой кислоты может быть выражено следующим уравнением:
[
\text{H}_2\text{SiO}_3 \rightarrow \text{SiO}_2 + \text{H}_2\text{O}
]
В этом случае кремний сохраняет свою степень окисления +4 как в кремниевой кислоте, так и в диоксиде кремния. Следовательно, это не является окислительно-восстановительной реакцией.
Таким образом, единственной окислительно-восстановительной реакцией из предложенных является разложение перманганата калия (вариант 3).