5. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции: HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + H2O.

Решение:

Составляем электронный баланс:

\( –1 \)

\( Mn^{+4} \) + 2e⁻ → \( Mn^{+2} \) | 1 (окислитель)

\( 2 \)

\( 2 \) Cl⁻ → \( Cl_2^0 \) + 2e⁻ | 1 (восстановитель)

\( –1 \)

Коэффициенты из баланса:

• Перед \( MnO_2 \) — 1 (не пишем).
• Перед \( MnCl_2 \) — 1 (не пишем).
• Перед \( Cl_2 \) — 1 (не пишем).
• Перед \( Cl^- \) из \( HCl \) — 2.

Подставляем коэффициенты в уравнение:

\( 2HCl + MnO_2 → MnCl_2 + Cl_2 + H_2O \)

Теперь уравниваем водород и кислород. По водороду слева 2 атома (в \( 2HCl \)), справа 2 атома (в \( H_2O \)).

По кислороду слева 2 атома (в \( MnO_2 \)), справа 1 атом (в \( H_2O \)). Необходимо поставить коэффициент 2 перед \( H_2O \).

\( 2HCl + MnO_2 → MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O \)

Проверяем по хлору: слева 2 атома \( Cl \) в \( HCl \), справа 2 атома \( Cl \) в \( MnCl_2 \) и 2 атома \( Cl \) в \( Cl_2 \), всего 4 атома \( Cl \). Значит, коэффициент перед \( HCl \) должен быть 4.

\( 4HCl + MnO_2 → MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O \)

Проверим еще раз:

• Mn: 1 слева, 1 справа.
• O: 2 слева, 2 справа (в \( 2H_2O \)).
• Cl: 4 слева (в \( 4HCl \)), 2 в \( MnCl_2 \) + 2 в \( Cl_2 \) = 4 справа.
• H: 4 слева (в \( 4HCl \)), 4 справа (в \( 2H_2O \)).

Уравнение сбалансировано.

Ответ: \( 4HCl + MnO_2 → MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O \).