Номер 5, страница 124 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

5. Чем обусловлено различие окислительных свойств разбавленной и концентрированной серной кислоты?

Различие в окислительных свойствах разбавленной и концентрированной серной кислоты обусловлено тем, что в этих растворах роль окислителя выполняют разные частицы.

В разбавленной серной кислоте

В водном растворе серная кислота ($H_2SO_4$) является сильным электролитом и практически полностью диссоциирует на ионы:
$H_2SO_4 \rightleftharpoons 2H^+ + SO_4^{2-}$

Окислителем в данном случае выступают катионы водорода ($H^+$). Они способны окислять металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений до водорода. При этом катионы водорода восстанавливаются, образуя газообразный водород ($H_2$), а металл окисляется до соответствующего катиона, образуя соль (сульфат). Сульфат-ион ($SO_4^{2-}$) в разбавленном растворе очень устойчив и окислительных свойств не проявляет.
Например, реакция с цинком:
$Zn^0 + H_2^{+1}SO_4 \text{(разб.)} \rightarrow Zn^{+2}SO_4 + H_2^0\uparrow$

В концентрированной серной кислоте

В концентрированной серной кислоте (особенно с концентрацией выше 70%) содержание воды мало, и кислота существует преимущественно в виде недиссоциированных молекул $H_2SO_4$.

В этом случае окислителем является атом серы в высшей степени окисления $+6$ ($S^{+6}$) в составе молекулы кислоты. Концентрированная $H_2SO_4$ является сильным окислителем и способна окислять не только активные металлы, но и металлы, стоящие в ряду напряжений после водорода (например, медь, серебро, ртуть), а также многие неметаллы (углерод, фосфор, серу).

В ходе таких реакций водород, как правило, не выделяется. Атом серы ($S^{+6}$) восстанавливается до более низких степеней окисления, образуя, как правило, диоксид серы ($SO_2$, степень окисления серы $+4$). В реакциях с очень сильными восстановителями сера может восстанавливаться до свободной серы ($S^0$) или сероводорода ($H_2S$, степень окисления $-2$).
Например, реакция с медью при нагревании:
$Cu^0 + 2H_2S^{+6}O_4 \text{(конц.)} \xrightarrow{t} Cu^{+2}SO_4 + S^{+4}O_2\uparrow + 2H_2O$

Ответ: Различие окислительных свойств обусловлено разными окисляющими частицами: в разбавленной серной кислоте окислителем является катион водорода ($H^+$), а в концентрированной — атом серы в высшей степени окисления $+6$ ($S^{+6}$) в составе молекулы $H_2SO_4$.