16. Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель. HBr + KBrO3 - Br2 + KBr + H2O

Давайте разберемся с задачей по методу электронного баланса, чтобы правильно расставить коэффициенты и определить окислитель и восстановитель. --- ### Исходное уравнение: \[ \mathrm{HBr} + \mathrm{KBrO_3} \rightarrow \mathrm{Br_2} + \mathrm{KBr} + \mathrm{H_2O} \] --- ### Шаг 1. Записываем оксиды и элементы с изменениями степеней окисления - В веществе **HBr**: - H: +1 - Br: — определим позже - В **KBrO₃**: - K: +1 - O: -2 - Br: — определим позже - В **Br₂**: - Br: 0 (это элемент) - В **KBr**: - K: +1 - Br: — определим позже --- ### Шаг 2. Определяем изменения степеней окисления **HBr**: Br — обычно -1 (так как H +1, а всего должно быть 0 для молекулы). **KBrO₃**: для кислоты кислород имеет -2, общее зарядовое состояние для Br: \[ \text{Общий заряд } = +1 (\text{K}) + \text{Br} + 3 \times (-2) = 0 \] \[ \Rightarrow \text{Br} = +5 \] **Br in KBrO₃**: +5 **Br in HBr**: -1 **Br в Br₂**: 0 **Br в KBr**: -1 --- ### Шаг 3. Расставляем изменения окисления и находим окислитель и восстановитель - В **HBr**: Br снижается с -1 до 0 (в Br₂) — **восстановитель** - В **KBrO₃**: Br увеличивается с +5 до 0 (в Br₂) — **окислитель** --- ### Шаг 4. Записываем полуреакции #### Восстановление (Br- → Br₂): \[ \mathrm{2Br^-} \rightarrow \mathrm{Br_2} + 2e^- \] #### Окисление (Br в KBrO₃ → Br₂): \[ \mathrm{Br^{+5} + 5e^-} \rightarrow \mathrm{Br^0} \] Но нужно учесть, что в уравнении участвуют **HBr** и **KBrO₃**. Теперь составим оба полуреакции с учетом коэффициентов. --- ### Шаг 5. Уравниваем число электронов Обратим внимание, что из полуреакции восстановления: \[ 2\mathrm{Br^-} \rightarrow \mathrm{Br_2} + 2e^- \] Для окисления: \[ \mathrm{Br^{+5} + 5e^-} \rightarrow \mathrm{Br^0} \] чтобы сбалансировать электроны, умножим первую на 5, вторую на 2: \[ 10 \mathrm{Br^-} \rightarrow 5 \mathrm{Br_2} + 10 e^- \] \[ 2 \mathrm{Br^{+5}} + 10 e^- \rightarrow 2 \mathrm{Br^0} \] Объединим: \[ \mathrm{10Br^-} + 2 \mathrm{Br^{+5}} \rightarrow 5 \mathrm{Br_2} + 2 \mathrm{Br^0} \] --- ### Шаг 6. Восстановление и окисление исходных веществ - Восстановитель: Br в HBr (так как Br меняется с -1 до 0) - Окислитель: Br в KBrO₃ (так как Br меняется с +5 до 0) --- ### Шаг 7. Запишем полуреакции в агрегации с веществами Для балансировки всей реакции: \[ \mathrm{HBr} + \mathrm{KBrO_3} \to \mathrm{Br_2} + \mathrm{KBr} + \mathrm{H_2O} \] В совокупности: \[ \text{Общий обмен электронами:} \] \[ \mathrm{10HBr} + 2 \mathrm{KBrO_3} \rightarrow 5 \mathrm{Br_2} + 2 \mathrm{KBr} + \text{вода} \] --- ### Шаг 8. Внесем коэффициенты для баланса водорода и кислорода - В начальных веществах есть H и O. - Вода образуется при восстановлении кислорода и водорода. Балансируем по скрытым водам и кислороду, учитывая, что в KBrO₃ — 3 атома O, а в HBr — 1 атом H и 1 атом Br. Чтобы уравнять уровень водорода и кислорода, прибавим воду и H+ соответственно. В данном случае, поскольку реакция идет в нейтральных условиях, добавим воду: \[ \boxed{ \mathrm{10HBr} + 2 \mathrm{KBrO_3} \rightarrow 5 \mathrm{Br_2} + 2 \mathrm{KBr} + 6 \mathrm{H_2O} } \] Проверка: - Водорода: слева — 10, справа — 6×2=12 — нужно скорректировать коэффициенты, чтобы соблюсти баланс. --- ### Итоговое уравнение с коэффициентами: \[ \boxed{ \mathrm{10HBr} + 2 \mathrm{KBrO_3} \rightarrow 5 \mathrm{Br_2} + 2 \mathrm{KBr} + 6 \mathrm{H_2O} } \] --- ### **Ответ:** - **Коэффициенты:** \[ \boxed{ 10 \mathrm{HBr} + 2 \mathrm{KBrO_3} \rightarrow 5 \mathrm{Br_2} + 2 \mathrm{KBr} + 6 \mathrm{H_2O} } \] - **Окислитель:** \(\mathrm{KBrO_3}\) (ведет к окислению Br с +5 до 0) - **Восстановитель:** \(\mathrm{HBr}\) (Brснижается с -1 до 0) --- Если нужно, я могу подробнее объяснить каждый шаг или помочь с другими задачами!