Вопрос школьника
Напишите уравнения реакций получения хлора при взаимодействии соляной кислоты: а) с оксидом марганца(IV); б) с оксидом свинца(IV); в) с перманганатом калия; г) с дихроматом калия; д) с хлоратом калия. Найдите коэффициенты в уравнениях реакций методом электронного баланса
Ответ от учителя
а) MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2
б) PbO2 + 4HCl → PbCl2 + 2H2O + Cl2
в) 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2
г) K2Cr2O7 + 14HCl → 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O + 3Cl2
д) 2KClO3 + 6HCl → 2KCl + 3H2O + 3Cl2
Метод электронного баланса заключается в том, чтобы сравнивать количество электронов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях на левой и правой сторонах уравнения. Для этого необходимо знать степени окисления элементов в реагентах и продуктах.
а) MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2
На левой стороне уравнения марганец имеет степень окисления +4, а на правой — +2. Это означает, что марганец восстановился, а хлор окислился. Для того чтобы сбалансировать уравнение по электронам, необходимо добавить 4 электрона на левую сторону:
MnO2 + 4HCl + 4e- → MnCl2 + 2H2O + Cl2
б) PbO2 + 4HCl → PbCl2 + 2H2O + Cl2
На левой стороне уравнения свинец имеет степень окисления +4, а на правой — +2. Это означает, что свинец восстановился, а хлор окислился. Для того чтобы сбалансировать уравнение по электронам, необходимо добавить 4 электрона на левую сторону:
PbO2 + 4HCl + 4e- → PbCl2 + 2H2O + Cl2
в) 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2
На левой стороне уравнения марганец имеет степень окисления +7, а на правой — +2. Это означает, что марганец восстановился, а хлор окислился. Для того чтобы сбалансировать уравнение по электронам, необходимо добавить 10 электронов на левую сторону:
2KMnO4 + 16HCl + 10e- → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2
г) K2Cr2O7 + 14HCl → 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O + 3Cl2
На левой стороне уравнения хром имеет степень окисления +6, а на правой — +3. Это означает, что хром восстановился, а хлор окислился. Для того чтобы сбалансировать уравнение по электронам, необходимо добавить 6 электронов на левую сторону:
K2Cr2O7 + 14HCl + 6e- → 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O + 3Cl2
д) 2KClO3 + 6HCl → 2KCl + 3H2O + 3Cl2
На левой стороне уравнения кислород имеет степень окисления -2, а на правой — 0. Это означает, что кислород окислился, а хлор окислился. Для того чтобы сбалансировать уравнение по электронам, необходимо добавить 12 электронов на левую сторону:
2KClO3 + 6HCl + 12e- → 2KCl + 3H2O + 3Cl2
