2. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции по схеме: KI + KIO₃ + H₂SO₄ → I₂ + K₂SO₄ + H₂O. Определите окислитель и восстановитель.

Задание 2. Реакция с электронным балансом

Схема реакции: KI + KIO₃ + H₂SO₄ → I₂ + K₂SO₄ + H₂O

Цель: Составить уравнение реакции методом электронного баланса и определить окислитель и восстановитель.

Решение:

1. Определяем степени окисления элементов в реагентах и продуктах:
   • В KI: K⁺¹ , I⁻¹
   • В KIO₃: K⁺¹ , I⁺⁵ , O⁻²
   • В H₂SO₄: H⁺¹ , S⁺⁶ , O⁻²
   • В I₂: I⁰
   • В K₂SO₄: K⁺¹ , S⁺⁶ , O⁻²
   • В H₂O: H⁺¹ , O⁻²
2. Выявляем элементы, меняющие степень окисления:
   • Йод (I): степень окисления меняется с -1 (в KI) до 0 (в I₂).
   • Йод (I): степень окисления меняется с +5 (в KIO₃) до 0 (в I₂).
3. Составляем электронный баланс:
   • Восстановление: I⁻¹ → I⁰ | окислитель (принимает 1 электрон)
   • Окисление: I⁺⁵ → I⁰ | восстановитель (отдает 5 электронов)
4. Расставляем коэффициенты:
   • Для йода с -1 до 0: умножаем на 2 (так как в I₂ два атома йода).
   • Для йода с +5 до 0: умножаем на 10.

   Баланс:
   2I⁻¹ → 2I⁰ | +2e⁻ (общий коэффициент 2)
   10I⁺⁵ → 10I⁰ | -10e⁻ (общий коэффициент 10)

   Упрощаем коэффициенты, деля на 2:
   I⁻¹ → I⁰ | +1e⁻
   5I⁺⁵ → 5I⁰ | -5e⁻

   Итоговые коэффициенты для йода: 2 атома йода из KI и 10 атомов йода из KIO₃ образуют 12 атомов I₂. Следовательно, перед I₂ ставим коэффициент 6.

5. Подставляем коэффициенты в уравнение и уравниваем остальные элементы:
   • KI + KIO₃ + H₂SO₄ → 6I₂ + K₂SO₄ + H₂O
   • Калий (K): Справа 2 атома K (в K₂SO₄), слева 1 атом K (в KI) и 1 атом K (в KIO₃). Итого 2 атома K. Уравнено.
   • Йод (I): Слева 1 атом I (в KI) + 1 атом I (в KIO₃) = 2 атома I. Справа 12 атомов I (в 6I₂). Не совпадает.

   Корректируем коэффициенты:

   • Перед KI ставим коэффициент 6.
   • Перед KIO₃ ставим коэффициент 6.
   • Теперь у нас 6 атомов I⁻¹ и 6 атомов I⁺⁵.
   • Электронный баланс:
   6I⁻¹ → 6I⁰ | +6e⁻
   6I⁺⁵ → 6I⁰ | -30e⁻
   • Общий приход электронов = 6e⁻, общий расход = 30e⁻. Делим на 6:
   I⁻¹ → I⁰ | +1e⁻
   5I⁺⁵ → 5I⁰ | -5e⁻
   • Таким образом, перед I₂ ставим коэффициент (6+30)/2 = 18.
   • Попробуем снова:
   6KI + 6KIO₃ + H₂SO₄ → 18I₂ + K₂SO₄ + H₂O Калий (K): Слева 6 (KI) + 6 (KIO₃) = 12. Справа 2 (K₂SO₄). Нужен коэффициент 6 перед K₂SO₄. 6KI + 6KIO₃ + H₂SO₄ → 18I₂ + 6K₂SO₄ + H₂O Сера (S): Слева 1 (H₂SO₄). Справа 6 (6K₂SO₄). Нужен коэффициент 6 перед H₂SO₄. 6KI + 6KIO₃ + 6H₂SO₄ → 18I₂ + 6K₂SO₄ + H₂O Водород (H): Слева 6 × 2 = 12 (6H₂SO₄). Справа 2 (H₂O). Нужен коэффициент 6 перед H₂O. 6KI + 6KIO₃ + 6H₂SO₄ → 18I₂ + 6K₂SO₄ + 6H₂O Кислород (O): Слева 6 (KIO₃) + 6 × 4 (H₂SO₄) = 6 + 24 = 30. Справа 6 × 4 (6K₂SO₄) + 6 (6H₂O) = 24 + 6 = 30. Уравнено.
6. Окончательное уравнение реакции:
6KI + 6KIO₃ + 6H₂SO₄ → 18I₂ + 6K₂SO₄ + 6H₂O
7. Определяем окислитель и восстановитель:
   • Восстановитель: KI (йод в степени окисления -1, отдает электроны, повышает свою степень окисления).
   • Окислитель: KIO₃ (йод в степени окисления +5, принимает электроны, понижает свою степень окисления).

Ответ:

Уравнение реакции: 6KI + 6KIO₃ + 6H₂SO₄ → 18I₂ + 6K₂SO₄ + 6H₂O

Восстановитель: KI

Окислитель: KIO₃