Решение ОВР: HCl + KMnO4 = MnCl2 + KCl + Cl2 + H2O методом электронного баланса

Решим окислительно-восстановительную реакцию (ОВР) методом электронного баланса. Реакция: HCl + KMnO4 = MnCl2 + KCl + Cl2 + H2O 1. Определим степени окисления всех элементов в исходных веществах и продуктах реакции. * В HCl: H\(^+\)Cl\(^-\) * В KMnO4: K\(^+\)Mn\(^{+7}\)O\(^{-2}\)\(_4\) * В MnCl2: Mn\(^{+2}\)Cl\(^-\)\(_2\) * В KCl: K\(^+\)Cl\(^-\) * В Cl2: Cl\(^0\)\(_2\) * В H2O: H\(^+\)\(_2\)O\(^{-2}\) 2. Определим элементы, которые изменили степень окисления. * Марганец (Mn) изменил степень окисления с \(+7\) до \(+2\). * Хлор (Cl) изменил степень окисления с \(-1\) до \(0\). 3. Составим электронный баланс. * Окислитель: Марганец (Mn) принимает электроны, его степень окисления понижается. Mn\(^{+7}\) + 5e\(^-\) \(\rightarrow\) Mn\(^{+2}\) (Принял 5 электронов, является окислителем) * Восстановитель: Хлор (Cl) отдает электроны, его степень окисления повышается. 2Cl\(^-\) \(\rightarrow\) Cl\(^0\)\(_2\) + 2e\(^-\) (Отдал 2 электрона, является восстановителем. Обратите внимание, что из двух ионов хлора образуется одна молекула Cl2) 4. Найдем наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных и принятых электронов. НОК(5, 2) = 10 5. Умножим полуреакции на соответствующие коэффициенты, чтобы число отданных и принятых электронов стало равным НОК. * (Mn\(^{+7}\) + 5e\(^-\) \(\rightarrow\) Mn\(^{+2}\)) * 2 2Mn\(^{+7}\) + 10e\(^-\) \(\rightarrow\) 2Mn\(^{+2}\) * (2Cl\(^-\) \(\rightarrow\) Cl\(^0\)\(_2\) + 2e\(^-\)) * 5 10Cl\(^-\) \(\rightarrow\) 5Cl\(^0\)\(_2\) + 10e\(^-\) 6. Перенесем полученные коэффициенты в уравнение реакции. * Коэффициент перед KMnO4 (источник Mn\(^{+7}\)) будет 2. * Коэффициент перед MnCl2 (источник Mn\(^{+2}\)) будет 2. * Коэффициент перед Cl2 (продукт окисления Cl\(^-\)) будет 5. 2KMnO4 + HCl = 2MnCl2 + KCl + 5Cl2 + H2O 7. Уравняем остальные элементы, начиная с металлов, затем неметаллов (кроме H и O), затем H и O. * Калий (K): Слева: 2K в 2KMnO4 Справа: 1K в KCl. Поставим коэффициент 2 перед KCl. 2KMnO4 + HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + H2O * Хлор (Cl): Справа: 2 * 2 (в MnCl2) + 2 * 1 (в KCl) + 5 * 2 (в Cl2) = 4 + 2 + 10 = 16 атомов Cl. Слева: Пока только в HCl. Поставим коэффициент 16 перед HCl. 2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + H2O * Водород (H): Слева: 16H в 16HCl. Справа: Пока только в H2O. Поставим коэффициент 8 перед H2O (16 / 2 = 8). 2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O * Кислород (O): Проверим кислород. Слева: 2 * 4 = 8O в 2KMnO4. Справа: 8 * 1 = 8O в 8H2O. Кислород уравнен. 8. Окончательное уравнение реакции: 2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O 9. Укажем окислитель и восстановитель: * Окислитель: KMnO4 (точнее, Mn\(^{+7}\) в KMnO4) * Восстановитель: HCl (точнее, Cl\(^-\) в HCl)