09:05 : «Реакции окислительно-восстановительные» (2 балла) Выберите вещества, между которыми возможна окислительно- восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель. Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ (допустимо использование водных растворов веществ): 1. серная кислота, оксид марганца (IV), карбонат калия, бромид натрия, нитрат кальция. 2. иод, иодид калия, нитрат калия, нитрит калия, нитрат свинца (ІІ). 3. гидроксид калия, силикат калия, хромат калия, гидроксид лития, нитрит. натрия. 4. хлорид бария, перманганат калия, сульфат марганца (ІІ), гидросульфат натрия, хлорид натрия. 5. дихромат калия, нитрат лития, фосфат калия, сульфит натрия, хлорид натрия. 6. хлорид лития, сульфит калия, дихромат калия, фосфат натрия, метан, серная кислота.
Для выполнения задания, давайте выберем пару веществ из предоставленного списка, которые могут участвовать в окислительно-восстановительной реакции.
Я предлагаю рассмотреть реакцию между перманганатом калия (KMnO₄) и сульфитом натрия (Na₂SO₃) в кислой среде (например, с добавлением серной кислоты). Эта реакция часто используется в лабораторных условиях.
Уравнение реакции:
\[ \text{2 KMnO}_4 + \text{5 Na}_2\text{SO}_3 + \text{6 H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{2 MnSO}_4 + \text{5 Na}_2\text{SO}_4 + \text{6 H}_2\text{O} + \text{K}_2\text{SO}_4 \]
Теперь давайте составим электронный баланс и выясним, кто является окислителем, а кто — восстановителем.
Окислитель: В данной реакции перманганат калия (KMnO₄) является окислителем. Марганец (Mn) в перманганате имеет степень окисления +7 и восстанавливается до степени окисления +2 в сульфате марганца (MnSO₄).
\[ \text{Mn}^{7+} \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 5e^- \]
Восстановитель: Сульфит натрия (Na₂SO₃) является восстановителем. Сера в сульфите имеет степень окисления +4 и окисляется до степени окисления +6 в сульфате натрия (Na₂SO₄).
\[ \text{S}^{+4} \rightarrow \text{S}^{+6} + 2e^- \]
Теперь, чтобы удовлетворить закон сохранения электричества, нам нужно уравнять количество передаваемых электронов. Для этого умножим уравнение со сульфитом на 5:
\[ \text{5 S}^{+4} \rightarrow \text{5 S}^{+6} + 10e^- \]
Теперь у нас есть два уравнения, с 10 электронами потеря и 5, полученных, следовательно, мы можем составить уравнение окислительно-восстановительной реакции с учетом коэффициентов.
Таким образом, мы пришли к полному уравнению, выявили окислитель и восстановитель, и составили электронный баланс. Если у вас есть дополнительные вопросы по данной теме или по другим окислительно-восстановительным реакциям, не стесняйтесь их задавать!
