14. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции KCIO3 + S → SO2 + KCl Определите окислитель и восстановитель.

Решение:

Составим электронный баланс:

KClO₃ + S → SO₂ + KCl

Определим степени окисления элементов:

• В KClO₃: K (+1), O (-2), Cl (+5)
• В S: S (0)
• В SO₂: O (-2), S (+4)
• В KCl: K (+1), Cl (-1)

Изменим степени окисления:

• Cl⁺⁵ + 6e^- → Cl^-1 (окислитель)
• S⁰ - 2e^- → S⁺⁴ (восстановитель)

Уравняем баланс:

• Умножим хлор на 1, а серу на 3.

1 KClO₃ + 3S → 3SO₂ + 1 KCl

Проверим по кислороду:

• Слева: 3 атома O.
• Справа: 3 * 2 = 6 атомов O.

Нужно добавить воду, чтобы уравнять кислород. Так как слева не хватает 3 атомов кислорода, добавим 3 молекулы воды.

1 KClO₃ + 3S + 3H₂O → 3SO₂ + 1 KCl

Проверим по водороду:

• Слева: 3 * 2 = 6 атомов H.
• Справа: 2 атома H.

Необходимо добавить 2 молекулы воды слева, чтобы уравнять водород.

1 KClO₃ + 3S + 3H₂O → 3SO₂ + 1 KCl + 2H₂O

Упростим:

KClO₃ + 3S + H₂O → 3SO₂ + KCl

Проверка:

• K: 1 = 1
• Cl: 1 = 1
• O: 3 = 3 * 2 = 6 (слева 3 + 1 = 4, справа 6, не совпадает)

Вернемся к балансу и попробуем другой подход. Уравняем сначала сероу.

S⁰ → S⁺⁴ + 4e^-

Cl⁺⁵ + 6e^- → Cl^-1

Общий кратный для 4 и 6 — 12.

S⁰ - 4e^- → S⁺⁴ | x 3

Cl⁺⁵ + 6e^- → Cl^-1 | x 2

3S → 3S⁺⁴

2Cl⁺⁵ + 12e^- → 2Cl^-1

Уравнение реакции:

2KClO₃ + 3S → 3SO₂ + 2KCl

Проверим:

• K: 2 = 2
• Cl: 2 = 2
• O: 2 * 3 = 6. Справа 3 * 2 = 6.
• S: 3 = 3

Уравнение сбалансировано.

Окислитель: KClO₃ (хлор в степени окисления +5)

Восстановитель: S (сера в степени окисления 0)

Ответ: 2KClO₃ + 3S → 3SO₂ + 2KCl. Окислитель: KClO₃, Восстановитель: S.