Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3182353
А
Аноним
07 мая 2025 08:22 · публичный вопрос
А
Аноним

разберите окислительно восстановительное уравнение и составьте схему электронного баланса K2Cr2О7, + KI+ HSO4 = Cr2(SO4)3 + I2 + K2S04 + H20

Ответ нейросети
07 мая 2025 08:22

Давайте разберем данное окислительно-восстановительное уравнение и составим электронный баланс.

Исходное уравнение:
K₂Cr₂O₇ + KI + HSO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + I₂ + K₂SO₄ + H₂O

Шаг 1. Определение окислителей и восстановителей

  • Перо окислитель: \(K_2Cr_2O_7\) — окисляется у хрома.
  • Вещество, восстанавливающееся: KI — йод в нулевом состоянии, окисляется до I₂ (высокого окисления).

Шаг 2. Определение степеней окисления

  • Cr в \(K_2Cr_2O_7\): +6
  • I в KI: -1
  • I₂: 0
  • Cr в \(Cr_2(SO_4)_3\): +3
  • I в I₂: 0

Шаг 3. Записываем полуреакции

Окисление I⁻ до I₂:

\[ 2 I^{-} \rightarrow I_2 + 2 e^- \]

Восстановление Cr⁶⁺ до Cr³⁺:

\[ Cr^{6+} + 3 e^- \rightarrow Cr^{3+} \]

Шаг 4. Балансировка электрохимических реакций

В кристаллической решетке:

  • В \(K_2Cr_2O_7\):

    \[ 2 Cr^{6+} + 7 O^{2-} \leftrightarrow 2 Cr^{3+} \]

Чтобы в уравнении учесть обмен электронами, сравним число электронов.

Восстановительная реакция (окисление I⁻ до I₂): каждый I⁻ теряет 1 электрон, а для двух I⁻ нужно 2 электрона.

Окислительная реакция (усиленная из числа электронов): 2 Cr⁶⁺ восстанавливаются до 2 Cr³⁺, иначе говоря, требуется 6 электронов, чтобы восстановить 2 Cr.

Следовательно, при окислении 6 I⁻ (от 6 до 3 I₂), потребуется 6 электронов, а при восстановлении 2 Cr⁶⁺ до 2 Cr³⁺, тоже потребуется 6 электронов.

Шаг 5. Запись итоговых уравнений

Общий электронный баланс:

\[ 6 I^{-} \rightarrow 3 I_2 + 6 e^- \] \[ 2 Cr^{6+} + 6 e^- \rightarrow 2 Cr^{3+} \]

Шаг 6. Уравнивание количеств веществ

Комбинируем реакции:

  • Восстановление: \(6 I^{-} \rightarrow 3 I_2 + 6 e^-\)
  • Окисление: \(2 Cr^{6+} + 6 e^- \rightarrow 2 Cr^{3+}\)

Записываем реакцию окисления-восстановления:

\[ 2 Cr_2O_7^{2-} + 6 I^- + H^+ \rightarrow 2 Cr^{3+} + 3 I_2 + H_2O \]

Обратите внимание, что в кислотной среде (на примере H₂SO₄), используется ион H⁺.

Шаг 7. Финальная необработанная реакция

Объединяем все и учитываем исходные вещества:

\[ K_2Cr_2O_7 + KI + H_2SO_4 \rightarrow Cr_2(SO_4)_3 + I_2 + K_2SO_4 + H_2O \]

Шаг 8. Построение окончательного уравнения

Чтобы сбалансировать уравнение полностью, определим коэффициенты:

  • Изначально: \(K_2Cr_2O_7\) содержит 2 Cr, окс. число Cr = +6.
  • В \(Cr_2(SO_4)_3\): 2 Cr, окс. число = +3.
  • В исходных веществах: балансируем вещества по атомам.

Для кислотной среды пишем:

\[ K_2Cr_2O_7 + 14 H^+ + 6 I^- \rightarrow 2 Cr^{3+} + 3 I_2 + 7 H_2O \] Но уравнение нужно привести к форме, включающей исходные вещества.

Модель окончательного уравнения:

\[ K_2Cr_2O_7 + 6 KI + 8 H_2SO_4 \rightarrow 2 Cr_2(SO_4)_3 + 3 I_2 + 2 K_2SO_4 + 8 H_2O \]

Итог:

Окислительно-восстановительное уравнение:

\[ K_2Cr_2O_7 + 6 KI + 8 H_2SO_4 \rightarrow 2 Cr_2(SO_4)_3 + 3 I_2 + 2 K_2SO_4 + 8 H_2O \]


Если нужен электронный баланс, то с учетом полуреакций:

  • Окисление: \(6 I^- \rightarrow 3 I_2 + 6 e^-\)
  • Восстановление: \(Cr_2O_7^{2-} + 14 H^+ + 6 e^- \rightarrow 2 Cr^{3+} + 7 H_2O\)

В итоге, полно сбалансированное уравнение с учетом электронов:

\[ Cr_2O_7^{2-} + 14 H^+ + 6 I^- \rightarrow 2 Cr^{3+} + 3 I_2 + 7 H_2O \]

Итоговая схема электронного баланса:

  • Окисление йода:

\[ 6 I^- \rightarrow 3 I_2 + 6 e^- \]

  • Восстановление хрома:

\[ Cr_2O_7^{2-} + 14 H^+ + 6 e^- \rightarrow 2 Cr^{3+} + 7 H_2O \]

Объединение:

\[ Cr_2O_7^{2-} + 14 H^+ + 6 I^- \rightarrow 2 Cr^{3+} + 3 I_2 + 7 H_2O \]

Всё это переплетено с солевыми соединениями исходных веществ, и конечный уравненный заряд и атомный баланс выполнены.

Если нужно, могу подготовить более детальную пошаговую разметку.