ПЖ, почему (CuOH)2CO3=CuO+H2O+CO2 не является окислительно-восстановительной реакцией?

Реакция ( (CuOH)_2CO_3 \rightarrow CuO + H_2O + CO_2 ) не является окислительно-восстановительной (редокс-реакцией) по нескольким причинам, связанным с изменениями окислительных состояний элементов и переносом электронов.

1. Определение окислительно-восстановительных реакций: Окислительно-восстановительные реакции характеризуются изменением окислительных состояний элементов, что связано с передачей электронов. В таких реакциях один элемент окисляется (теряет электроны), а другой восстанавливается (приобретает электроны).

2. Анализ окислительных состояний: В рассматриваемой реакции:

   • В гидрокарбонате меди(II) ((CuOH)_2CO_3) медь находится в степени окисления +2, кислород в -2, углерод в +4 (в карбонате).
   • В оксиде меди(II) (CuO) медь также имеет степень окисления +2, а кислород -2.
   • В воде (H2O) водород имеет степень окисления +1, а кислород -2.
   • В углекислом газе (CO2) углерод имеет степень окисления +4, а кислород -2.

   При сравнении окислительных состояний можно заметить, что:

   • Степень окисления меди не изменяется (остается +2).
   • Степени окисления других элементов также остаются постоянными в процессе реакции.

3. Отсутствие переноса электронов: Так как в данной реакции не происходит изменения окислительных состояний элементов, это означает, что нет переноса электронов между реагентами. Следовательно, не происходит ни окисления, ни восстановления.

4. Тип реакции: Эта реакция является примером разложения, где сложное вещество (гидрокарбонат меди) распадается на более простые вещества (оксид меди, воду и углекислый газ). Разложение не связано с переноса электронов, что также подтверждает, что реакция не является редоксом.

Таким образом, учитывая отсутствие изменения окислительных состояний и переноса электронов, можно сделать вывод, что реакция ( (CuOH)_2CO_3 \rightarrow CuO + H_2O + CO_2 ) не является окислительно-восстановительной.

Рассмотрим данный химический процесс с точки зрения окислительно-восстановительных реакций и их критериев.

Реакция:

[ \text{(CuOH)}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{CuO} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 ]

1. Окислительно-восстановительная реакция: ключевые признаки

Окислительно-восстановительная реакция (ОВР) — это химический процесс, при котором изменяются степени окисления атомов. Для того чтобы реакция была классифицирована как ОВР, в ней должны происходить следующие процессы:

• Окисление — увеличение степени окисления какого-либо элемента (отдача электронов).
• Восстановление — уменьшение степени окисления какого-либо элемента (присоединение электронов).

Другими словами, в ОВР обязательно происходит перенос электронов между атомами, что приводит к изменению степени окисления хотя бы одного элемента.

2. Анализ степеней окисления в данной реакции

Разложение основного карбоната меди(II) ((\text{CuOH})_2\text{CO}_3):

• В составе ((\text{CuOH})_2\text{CO}_3) атом меди ((\text{Cu})) имеет степень окисления (+2). Она обусловлена тем, что медь образует катион (\text{Cu}^{2+}) в соединениях с гидроксид-ионом ((\text{OH}^-)) и карбонат-ионом ((\text{CO}_3^{2-})).
• После реакции в оксиде меди ((\text{CuO})) медь также имеет степень окисления (+2).
• Другие элементы в реакции:
  • Водород ((\text{H})) в составе (\text{H}_2\text{O}): степень окисления (+1) до и после реакции.
  • Углерод ((\text{C})) в составе (\text{CO}_3^{2-}) и в углекислом газе ((\text{CO}_2)) имеет степень окисления (+4) до и после реакции.
  • Кислород ((\text{O})) в обоих случаях имеет степень окисления (-2).

Таким образом, во всей реакции степени окисления всех элементов остаются неизменными.

3. Характер реакции

Поскольку в данной реакции не происходит изменения степеней окисления ни одного из элементов, перенос электронов отсутствует. Это позволяет классифицировать реакцию как не окислительно-восстановительную, а как реакцию разложения.

4. Суть реакции

Реакция разложения ((\text{CuOH})_2\text{CO}_3) под действием нагревания заключается в разрыве химических связей:

• Карбонатная часть ((\text{CO}_3^{2-})) превращается в углекислый газ ((\text{CO}_2)).
• Гидроксидная часть ((\text{OH}^-)) образует воду ((\text{H}_2\text{O})).
• Оксид меди(II) ((\text{CuO})) остается как твердый остаток.

Эта реакция является типичной для термического разложения основных солей (гидроксокарбонатов).

5. Итог

Данная реакция не является окислительно-восстановительной, потому что:

1. В ней не изменяются степени окисления ни одного из элементов.
2. Она представляет собой реакцию разложения, в которой вещество разлагается на оксид, воду и углекислый газ без участия процессов окисления и восстановления.

Реакция ((CuOH)_2CO_3 = CuO + H_2O + CO_2) не является окислительно-восстановительной, потому что в ней не происходит изменения степеней окисления элементов. Все элементы сохраняют свои степени окисления до и после реакции: медь (Cu) остается в степени окисления +2, кислород (O) и углерод (C) также не изменяют свои степени окисления. Это реакция разложения, а не окислительно-восстановительная.