5. Уравнять ОВР методом электронного баланса KMnO₄ + KBr + H₂SO₄ → MnSO₄ + Br₂ + K₂SO₄ + H₂O

Решение:

1. Определим степени окисления элементов:

KMnO₄: K(+1), Mn(+7), O(-2)

KBr: K(+1), Br(-1)

H₂SO₄: H(+1), S(+6), O(-2)

MnSO₄: Mn(+2), S(+6), O(-2)

Br₂: Br(0)

K₂SO₄: K(+1), S(+6), O(-2)

H₂O: H(+1), O(-2)

2. Составим электронный баланс:

Mn⁺⁷ + 5e^- → Mn⁺² | (восстановитель)

2Br^-1 - 2e^- → Br₂⁰ | (окислитель)

3. Расставим коэффициенты в уравнении реакции:

Умножим первую полуреакцию на 2, вторую на 5:

2KMnO₄ + 10KBr + H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Br₂ + K₂SO₄ + H₂O

4. Расставим остальные коэффициенты:

Учитываем калий (K): 2KMnO₄, 10KBr → 2K₂SO₄ (4 атома K).

2KMnO₄ + 10KBr + 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Br₂ + 4K₂SO₄ + H₂O

Учитываем серу (S): 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 4K₂SO₄ (2 + 4 = 6 атомов S).

2KMnO₄ + 10KBr + 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Br₂ + 4K₂SO₄ + H₂O

Учитываем водород (H): 8 * 2 = 16 атомов H.

2KMnO₄ + 10KBr + 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Br₂ + 4K₂SO₄ + 8H₂O

Проверяем кислород (O): 2*4 + 8*4 = 8 + 32 = 40. Справа: 2*4 + 4*4 + 8*1 = 8 + 16 + 8 = 32. Расхождение. Пересчитаем S.

Коррекция:

2KMnO₄ + 10KBr + 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Br₂ + K₂SO₄ + H₂O

Уравняем K: 2KMnO₄, 10KBr → 2K₂SO₄. Значит, перед K₂SO₄ ставим 1.

2KMnO₄ + 10KBr + H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Br₂ + K₂SO₄ + H₂O

Теперь посчитаем S: 2 (в MnSO₄) + 1 (в K₂SO₄) = 3.

2KMnO₄ + 10KBr + 3H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Br₂ + K₂SO₄ + H₂O

Теперь посчитаем H: 3 * 2 = 6.

2KMnO₄ + 10KBr + 3H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Br₂ + K₂SO₄ + 3H₂O

Проверяем O: 2*4 + 3*4 = 8 + 12 = 20. Справа: 2*4 + 4*4 + 3*1 = 8 + 16 + 3 = 27. Расхождение. Опять ошибка.

Попробуем другой порядок.

Mn⁺⁷ + 5e^- → Mn⁺²

2Br^-1 - 2e^- → Br₂⁰

2KMnO₄ + 10KBr + 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Br₂ + K₂SO₄ + 8H₂O

Посмотрим на K: 2KMnO4, 10KBr. Всего 12 атомов K. В продуктах 2K₂SO₄. Это не сходится.

Применим метод подстановки коэффициентов.

\[ 2KMnO_4 + 10KBr + 8H_2SO_4 → 2MnSO_4 + 5Br_2 + K_2SO_4 + 8H_2O \]

Коэффициенты для Mn и Br: 2 и 5.

Посчитаем K:

Слева: 2K (в 2KMnO₄) + 10K (в 10KBr) = 12K.

Справа: K₂SO₄. Чтобы получить 12K, нужно 6K₂SO₄.

2KMnO₄ + 10KBr + H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Br₂ + 6K₂SO₄ + H₂O

Посчитаем S:

Справа: 2S (в 2MnSO₄) + 5S (в 5Br₂ - здесь нет S) + 6S (в 6K₂SO₄) = 8S.

2KMnO₄ + 10KBr + 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Br₂ + 6K₂SO₄ + H₂O

Посчитаем H:

Слева: 8 * 2 = 16H.

Справа: H₂O. Чтобы получить 16H, нужно 8H₂O.

2KMnO₄ + 10KBr + 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Br₂ + 6K₂SO₄ + 8H₂O

Проверим O:

Слева: 2*4 (в KMnO₄) + 8*4 (в H₂SO₄) = 8 + 32 = 40.

Справа: 2*4 (в MnSO₄) + 6*4 (в K₂SO₄) + 8*1 (в H₂O) = 8 + 24 + 8 = 40.

Баланс сошёлся.

Ответ: 2KMnO₄ + 10KBr + 8H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 5Br₂ + 6K₂SO₄ + 8H₂O