Дана схема окислительно-восстановительной реакции: H2SO4 + HI → H2S + I2 + H2O 1.  Составьте электронный баланс этой реакции. 2.  Укажите окислитель и восстановитель. 3.  Расставьте коэффициенты в уравнении реакции.

Давайте подробно разберем задачу по шагам. --- ### 1. Уравнивание электронной составляющей реакции (электронный баланс) **Шаг 1: Определим, что происходит в реакции:** H₂SO₄ + HI → H₂S + I₂ + H₂O Это окислительно-восстановительная реакция, в которой иод (I) меняет степень окисления, а серо (S) — тоже. --- ### 2. Определение изменений степени окисления - В HI: I имеет степень окисления -1. - В H₂S: S будет иметь степень окисления -2 (так как водород обычно +1, и серо должно компенсировать 2H). - В I₂: I — элемент, степень окисления 0. Обратите внимание, что иод в реакционной смеси меняет свою степень окисления с -1 (в HI) до 0 (в I₂). Это означает, что иод окисляется (теряет электроны). В реакции также участвует сера из H₂SO₄, которая принимает электроны (восстанавливаться). В H₂S сера — -2 по состоянию. --- ### 3. Определяем, кто окисляется и кто восстанавливается: - I: понижается с -1 до 0 → **окись окисляется** (отдаёт электроны). - S: увеличивается с -2 в H₂S до +6 в H₂SO₄? Нет. В реакционной схеме с H₂SO₄ задача не так проста, поскольку H₂SO₄ — окислитель. Но в данной реакции с серой, скорее всего, сера из серной кислоты восстанавливается. Пусть, в качестве приближения, сера связана с иодом, поэтому: - I: -1 → 0 → **восстановитель**. - S: из +6 в H₂SO₄, восстанавливается до -2 в H₂S → **окислитель**. --- ### 4. Уравнивание числа электронов: - Восстановитель — I: при переходе от -1 к 0 — он отдаёт 1 электрон. - Окислитель — S: при переходе от +6 к -2 — он принимает 8 электронов. Так как 1 иод отдаёт 1 электрон, а сера принимает 8 электронов, то за 8 иодов нужно 1 атом серы: Значит, в реакции: - 8 I (отдаёт 8 электронов), - 1 S (принимает 8 электронов). --- ### 5. Баланс электроны: Электроны, передаваемые: - 8 I: каждый отдаёт 1 электрон → **8 e⁻**. - 1 S: принимает 8 e⁻. Теперь составим части реакции. --- ### 6. Обработка исходных веществ и продуктов для составления электронных уравнений: **Окисление:** \[ \text{8 I}^- \rightarrow \text{8 I}^0 + 8 e^- \] **Восстановление:** \[ \text{S}^{+6} + 8 e^- \rightarrow \text{S}^{-2} \] Но уравнивать нужно не только электроны, но и составить полное уравнение. --- ### 7. Общий реакционный баланс Исходная реакция (без коэффициентов): \[ \mathrm{H_2SO_4} + \mathrm{HI} \rightarrow \mathrm{H_2S} + \mathrm{I_2} + \mathrm{H_2O} \] Чтобы гармонизировать, применим уравнивание: - У множества иодов в исходной реакции 8 штук. - Иподсчёт электронов показывает, что для баланса получится: Допустим, добавим коэффициенты \(a, b, c, d, e\): \[ a\, \mathrm{H_2SO_4} + b\, \mathrm{HI} \rightarrow c\, \mathrm{H_2S} + d\, \mathrm{I_2} + e\, \mathrm{H_2O} \] --- ### 8. Расставляем коэффициенты Из аналитики реакции можем предположить: - Восстановление: 8 I⁻ → 8 I⁰ + 8 e⁻ - Окисление S: S⁶⁺ + 8 e⁻ → S²⁻ Теперь балансируем атомы и заряды. --- ### Итоговое уравнение Учитывая, что: - В реакции участвуют 8 иодов, значит, b = 8 - Вода образуется из серной кислоты и водорода: в конечном выражении, скорее всего, \( a = 1 \). Обратимся к классической сбалансированной реакции: \[ H_2SO_4 + 8\,HI \rightarrow H_2S + 4\,I_2 + 4\,H_2O \] Это стандартное уравнение, которое отражает перенос электронов и баланс атомов. --- ### **Ответы:** **1. Электронный баланс реакции:** \[ \text{I}^- \rightarrow \text{I}_2 + 2 e^- \] \[ \text{S}^{+6} + 8 e^- \rightarrow \text{S}^{-2} \] Общий электронный перенос: 8 иодов отдаёт 8 электронов, а сера получает их. --- **2. Окислитель и восстановитель:** - **Восстановитель:** Иод (I) — отдаёт электроны. - **Окислитель:** Сера (S) из H₂SO₄ — принимает электроны. --- **3. Уравнение реакции с коэффициентами:** \[ \boxed{ \mathrm{H_2SO_4} + 8\, \mathrm{HI} \rightarrow \mathrm{H_2S} + 4\, \mathrm{I_2} + 4\, \mathrm{H_2O} } \] --- Если нужно более подробное объяснение или есть дополнительные вопросы — обращайтесь!