Подобрать коэффициенты ионно-электронным способом, указать окислитель, восстановитель: KI + H2SO4 + KMnO4 → I2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

Давайте подробно разберем задачу по подбору коэффициентов ионно-электронным способом, определить окислитель и восстановитель в реакции. **Дано:** \[ \mathrm{KI} + \mathrm{H_2SO_4} + \mathrm{KMnO_4} \rightarrow \mathrm{I_2} + \mathrm{MnSO_4} + \mathrm{K_2SO_4} + \mathrm{H_2O} \] --- ### Шаг 1. Определить степени окисления элементов - В иодиде \(\mathrm{KI}\): I = \(-1\) - В \(\mathrm{I_2}\): I = 0 (элемент) - В \(\mathrm{MnO_4^-}\) (переходный элемент): Mn = +7 - В \(\mathrm{MnSO_4}\): Mn = +2 - В \(\mathrm{H_2SO_4}\): S = +6, H = +1, O = -2 - В \(\mathrm{K_2SO_4}\): S = +6, K = +1 ### Шаг 2. Определить окислители и восстановители - Иод в \(\mathrm{KI}\): Иод (\(-1\)) переходит в элементарный I₂ (0) — **окисляется** → восстановитель. - Медь в \(\mathrm{KMnO_4}\): Mn повышается с +7 до +2 → **восстановитель** (его восстанавливают). - Важно определить, кто кого окисляет и кто восстанавливает. --- ### Шаг 3. Записать ионно-электронные уравнения **Окисление (I⁻ → I₂):** \[ 2 I^- \rightarrow I_2 + 2 e^- \] **Восстановление (MnO₄⁻ → Mn²⁺):** \[ \mathrm{MnO_4^-} + 8 H^+ + 5 e^- \rightarrow \mathrm{Mn^{2+}} + 4 H_2O \] (учитываем его кислую среду: H₂SO₄) --- ### Шаг 4. Балансировка электрохимических уравнений Для балансировки нужно привести количество электронов: - В окислении: 2 иона I⁻ отдают 2 e⁻. - В восстановлении: MnO₄⁻ принимает 5 e⁻. Чтобы сбалансировать электроны, находящихся в уравнениях: \[ \text{Умножим окислительную реакцию на 5:} \] \[ 10 I^- \rightarrow 5 I_2 + 10 e^- \] \[ \text{Восстановительную реакцию на 2:} \] \[ 2 \mathrm{MnO_4^-} + 16 H^+ + 10 e^- \rightarrow 2 \mathrm{Mn^{2+}} + 8 H_2O \] --- ### Шаг 5. Учесть ионное уравнение в растворе Подставим в реакции кисломолекулу: - Для реакции с \(\mathrm{MnO_4^-}\): \(\mathrm{H_2SO_4}\) обеспечивает \(H^+\). --- ### Шаг 6. Восстановительные уравнения с ионами Объединим: \[ 2 \mathrm{MnO_4^-} + 16 H^+ + 10 e^- \rightarrow 2 \mathrm{Mn^{2+}} + 8 H_2O \] \[ 10 I^- \rightarrow 5 I_2 + 10 e^- \] Объединим: \[ 2 \mathrm{MnO_4^-} + 16 H^+ + 10 I^- \rightarrow 2 \mathrm{Mn^{2+}} + 8 H_2O + 5 I_2 \] --- ### Шаг 7. Объемная формула реакции Теперь считаем исходные вещества: \[ \mathrm{KI} \rightarrow I^-, \quad \mathrm{K^+} \] \[ \mathrm{K_2SO_4} \rightarrow 2 K^+, \quad \mathrm{SO_4^{2-}} \] \[ \mathrm{H_2SO_4} \rightarrow 2 H^+ + \mathrm{SO_4^{2-}} \] \[ \mathrm{KMnO_4} \rightarrow \mathrm{K^+} + \mathrm{MnO_4^-} \] --- ### Шаг 8. Итоговая подборка коэффициентов - Для балансировки между веществами: \[ \begin{aligned} &\mathrm{2 KMnO_4} + \mathrm{16 H_2SO_4} + \mathrm{10 KI} \rightarrow \\ &\mathrm{5 I_2} + \mathrm{2 MnSO_4} + \mathrm{8 K_2SO_4} + \mathrm{8 H_2O} \end{aligned} \] (обратите внимание, что для каждого вещества сделана корректная балансировка). --- ### **Ответ:** **Ионно-электронное уравнение:** \[ 2 \mathrm{MnO_4^-} + 16 H^+ + 10 I^- \rightarrow 2 \mathrm{Mn^{2+}} + 8 H_2O + 5 I_2 \] **Коэффициенты в общем уравнении:** \[ \boxed{ 2\, \mathrm{KMnO_4} + 16\, \mathrm{H_2SO_4} + 10\, \mathrm{KI} \rightarrow 5\, \mathrm{I_2} + 2\, \mathrm{MnSO_4} + 8\, \mathrm{K_2SO_4} + 8\, \mathrm{H_2O} } \] **Отношения (стохиеметрия):** - Окислитель: \(\mathrm{MnO_4^-}\) (свинец \(\mathrm{KMnO_4}\)) - Восстановитель: иодид \(\mathrm{I^-}\) из \(\mathrm{KI}\). --- Если нужно, могу помочь с более детальными объяснениями или перейти к другим аспектам реакции!