Расставь коэффициенты в уравнении реакции окисления-восстановления, составь для него электронный баланс и ответь на вопросы. C l 2 + K O H → t ∘ C K C l O 3 + K C l + H 2 O Cl 2 ​…

Давайте подробно разберем задачу по шагам, чтобы правильно расставить коэффициенты, составить электронный баланс и ответить на вопросы.

---

Шаг 1. Запись исходной реакции:

Исходная реакция (с учетом формул):

\[ \mathrm{Cl}_2 + \mathrm{KOH} \rightarrow \mathrm{KClO}_3 + \mathrm{KCl} + \mathrm{H_2O} \]

Примечание

• В реакции участвуют хлор (Cl), калий (K), кислород (O) и водород (H).
• Необходимо определить коэффициенты и сбалансировать реакцию.

---

Шаг 2. Определение степеней окисления элементов

• Хлор в \(\mathrm{Cl}_2\): степень окисления 0 (элемент).
• В \(\mathrm{KCl}\): Хлор — -1.
• В \(\mathrm{KClO}_3\): Оксиген — -2, калий — +1, тогда для \(\mathrm{Cl}\):

\[ x + 3 \times (-2) = +1 \implies x - 6 = +1 \implies x = +7 \]

Т.е. в \(\mathrm{KClO}_3\) — хлор имеет степень окисления +5. (Это стандартная степень для гипохлоритных кислот).

(Обратите внимание, что по формуле \(\mathrm{ClO}_3^-\), где хлор — +5).

---

Шаг 3. Определение веществ-окислителей и восстановителей

• Хлор в \(\mathrm{Cl}_2\): 0, может отдавать электроны и окисляться (до -1 в \(\mathrm{KCl}\) или до +5 в \(\mathrm{KClO}_3\)).
• Пока по всему виду реакции выгодно предположить, что \(\mathrm{Cl}_2\) окисляется до \(\mathrm{KClO}_3\) (его хлор повышает степень окисления с 0 до +5).

Значит:

• Восстановитель: \(\mathrm{Cl}_2\) — отдает электроны.
• Окислитель: \(\mathrm{Cl}\) внутри \(\mathrm{KClO}_3\), где хлор — +5, принимает электроны.

---

Шаг 4. Написание parcial уравнений

Восстановление:

\[ \mathrm{Cl}_2 \rightarrow \mathrm{Cl}^{+5} \]

Для определения электрона:

Разница в степени окисления: 0 → +5, то есть отдать нужно 5 электронов на каждый атом Cl.

Но для уравнивания реакции лучше рассматривать весь процесс.

---

Шаг 5. Балансировка атомов и электронов

Обозначим коэффициенты:

\[ a\, \mathrm{Cl}_2 + b\, \mathrm{KOH} \rightarrow c\, \mathrm{KClO}_3 + d\, \mathrm{KCl} + e\, \mathrm{H_2O} \]

Шаг 6. Расставление коэффициентов по атомам

• Баланс хлора:

Слева: \(2a\) (от Cl₂).
Справа: \(c + d\).

Нужно:
\[ 2a = c + d \] — (1)

• Баланс калия:

Калий слева: \(b\) — из KOH,
Справа: \(c + d\),

\[ b = c + d \quad — (2) \]

• Баланс кислорода:

Кислород слева: \(b\) (в KOH — 1 O на молекулу),
Справа: \(3 c\) (в \(\mathrm{KClO}_3\)), плюс кислород из воды.

Вода содержит 1 кислород и 2 водорода.

Общее количество кислорода на правой стороне: \(3 c + e\).

Обратно, кислород на левой стороне — \(b\) (из KOH). Так как в \(b\) молекул KOH — по 1 кислороду.

Баланс кислорода:

\[ b = 3 c + e \]

• Баланс водорода:

Кислоты-основный компонент: \(b\) молекул KOH — это содержит \(b\) водорода.

На правой стороне: \(2 e\) (из воды).

Значит:

\[ b = 2 e \]

Шаг 7. Решение системы уравнений

Из уравнений (1) и (2):

\[ 2a = c + d \] \[ b = c + d \] \[ b = 2 e \] \[ b = 3 c + e \]

Подставим \(b = 2 e\) в \(b = 3 c + e\):

\[ 2 e = 3 c + e \implies 2 e - e = 3 c \implies e = 3 c \]

Также \(b = 2 e = 2 \times 3 c = 6 c\).

Из уравнения (2):

\[ b = c + d \implies 6 c = c + d \implies d = 5 c \]

Из уравнения (1):

\[ 2a = c + d = c + 5 c = 6 c \implies a = 3 c \]

---

Шаг 8. Подставляем коэффиценты

Выбираем \(c = 1\) (минимальный целый коэффициент):

• \(a = 3 \times 1 = 3\),
• \(b = 6 \times 1 = 6\),
• \(d = 5 \times 1 = 5\),
• \(e = 3 \times 1 = 3\).

Общий уравнительный баланс:

\[ \boxed{ \mathrm{3\,Cl_2} + \mathrm{6\,KOH} \to \mathrm{KClO_3} + \mathrm{5\,KCl} + \mathrm{3\,H_2O} } \]

---

Шаг 9. Проверка баланса

• Хлор: слева \(3 \times 2 = 6\), справа \(1 + 5 = 6\) — ✔️
• Кали: слева 6, справа \(1 + 5 = 6\) — ✔️
• Кислород: слева 6 (в KOH), справа \(3\) (в \(\mathrm{KClO}_3\)) + 3 (в \(\mathrm{H_2O}\)) = 6 — ✔️
• Водород: слева 6, справа 6 — ✔️

Реакция сбалансирована.

---

Электронный баланс и ответы на вопросы

1) Сколько электронов отдано одним атомом элемента — восстановите для Cl?

• В Cl₂ оба атома отдают электроны при окислении до \(\mathrm{Cl^-}\):

\[ \mathrm{Cl}_2 \rightarrow 2 \mathrm{Cl^-} + 2 e^- \]

• Но в реакции Cl₂ окисляется до Cl в \(\mathrm{KClO}_3\) (степень окисления +5). Нужно выяснить сколько электронов отдает один атом Cl при этом процессе.

• Окисление Cl из 0 до +5:

\[ 0 \rightarrow +5 \quad \text{(на один атом)} \]

• Требуется передать 5 электронов:

\[ \mathrm{Cl} \rightarrow \mathrm{Cl}^{+5} + 5 e^- \]

• Поэтому один атом Cl отдает 5 электронов.

Ответ 1: 5 электронов отдано одним атомом Cl.

---

2) Сколько электронов принято одним атомом элемента — окислитель?

• В реакции Cl в \(\mathrm{KClO}_3\) принимает электроны и восстанавливается с степени +5 (степень окисления +5 — "приняли" электроны, чтобы стать частью соединения).

• В односторонней реакции элемент Cl в собственном состоянии (Cl₂) отдает 5 электронов, а в окислительной части он принимает электроны:

На самом деле, так как Cl₂ отдаёт электроны в реакции, эти электроны затем принимает кислород в составе соединения с степенью окисления +5.

Однако по конкретному вопросу:

= Окислитель — элемент, который принимает электроны.

В реакции:

• \( \mathrm{Cl}_2 \) отдает электроны (восстановление),
• А в \(\mathrm{KClO}_3\), хлор принимает электроны и восстанавливается с +5 (окисление). То есть повод для ответственности — главное, что Cl₂ — отдаёт электроны, а в процессе восстановления (например, кислород) происходит прием.

**Но в данном случае, элемент, который принимает электроны (окислитель), — это Cl в \(\mathrm{KClO}_3\), где он принимает 5 электронов на атом.

Ответ 2: 5 электронов принимает один атом Cl, входящий в \(\mathrm{KClO}_3\).

---

Шаг 10. Сумма коэффициентов

Сумма коэффициентов равна:

\[ a + b + c + d + e = 3 + 6 + 1 + 5 + 3 = \boxed{18} \]

---

Итоговые ответы:

1. Один атом элемента Cl отдает 5 электронов (при окислении с 0 до +5).
2. Один атом элемента Cl в соединении \(\mathrm{KClO}_3\) принимает 5 электронов.
3. Сумма коэффициентов в уравнении — 18.

---

Если нужна дальше помощь или объяснения — спрашивайте!