Краткий ответ \[ 3\mathrm{Cl_2}+6\mathrm{KOH}=5\mathrm{KCl}+\mathrm{KClO_3}+3\mathrm{H_2O} \]
Хлор здесь одновременно окислитель и восстановитель: из степени окисления \(0\) он переходит и в \(\mathrm{Cl^{-1}}\), и в \(\mathrm{Cl^{+5}}\). Это реакция диспропорционирования.
Как получить коэффициенты
1. Определяем степени окисления хлора
\[ \mathrm{Cl_2^0}\to \mathrm{KCl}:\ \mathrm{Cl^{-1}}, \qquad \mathrm{KClO_3}:\ \mathrm{Cl^{+5}}. \]
В \(\mathrm{KClO_3}\): \(1+x+3(-2)=0\), поэтому \(x=+5\).
2. Составляем электронный баланс
\[ \begin{aligned} \mathrm{Cl^0+e^-}&\to \mathrm{Cl^{-1}} && \times 5\\ \mathrm{Cl^0+6OH^-}&\to \mathrm{ClO_3^-}+3H_2O+5e^- && \times 1 \end{aligned} \]
Пять атомов хлора принимают по одному электрону, а один атом отдаёт пять электронов. Число электронов уравнено.
3. Складываем полуреакции
\[ 6\mathrm{Cl^0}+6\mathrm{OH^-}\to 5\mathrm{Cl^-}+\mathrm{ClO_3^-}+3\mathrm{H_2O}. \]
Так как \(6\mathrm{Cl^0}\) — это \(3\mathrm{Cl_2}\), получаем:
\[ 3\mathrm{Cl_2}+6\mathrm{OH^-}\to 5\mathrm{Cl^-}+\mathrm{ClO_3^-}+3\mathrm{H_2O}. \]
Добавляем ионы калия:
\[ \boxed{3\mathrm{Cl_2}+6\mathrm{KOH}= 5\mathrm{KCl}+\mathrm{KClO_3}+3\mathrm{H_2O}} \]
Проверка
- \(\mathrm{K}\): \(6=5+1\)
- \(\mathrm{Cl}\): \(6=5+1\)
- \(\mathrm{O}\): \(6=3+3\)
- \(\mathrm{H}\): \(6=3\cdot2\)
Всё сходится.
Главная идея: один атом хлора отдал \(5\) электронов, значит их должны принять пять атомов хлора. Поэтому \(\mathrm{KCl}\) получается в пять раз больше, чем \(\mathrm{KClO_3}\). \(\mathrm{KClO_3}\) образуется при реакции с горячей концентрированной щёлочью.
