6. KI+KIO3 + H2SO4 → I2 + K2SO4 + H2O. Определите окислитель и восстановитель. Напишите электронный баланс Расставьте коэффициенты

6. Окислительно-восстановительная реакция:

Определим степени окисления:

• В \( KI \): K(+1), I(-1)
• В \( KIO_3 \): K(+1), I(+5), O(-2)
• В \( H_2SO_4 \): H(+1), S(+6), O(-2)
• В \( I_2 \): I(0)
• В \( K_2SO_4 \): K(+1), S(+6), O(-2)
• В \( H_2O \): H(+1), O(-2)

Выделим элементы, изменяющие степень окисления:

• Йод: I(-1) → I(0) (восстановитель, отдает электроны)
• Йод: I(+5) → I(0) (окислитель, принимает электроны)

Составим электронный баланс:

I⁻¹ - 1e⁻ → I⁰ (восстановитель)

I⁺⁵ + 5e⁻ → I⁰ (окислитель)

Чтобы уравнять число отданных и принятых электронов, домножим первую полуреакцию на 5:

5I⁻¹ - 5e⁻ → 5I⁰

I⁺⁵ + 5e⁻ → I⁰

Расставим коэффициенты в уравнении реакции:

Перед \( KI \) ставим 5.

Перед \( I_2 \) ставим 6 (5 атомов йода из \( KI \) и 1 атом йода из \( KIO_3 \) в виде \( I_2 \) ).

Уравнение станет:

\( 5KI + KIO_3 + H_2SO_4 \rightarrow 6I_2 + K_2SO_4 + H_2O \)

Теперь уравняем калий:

\( 5KI + KIO_3 \rightarrow 6K \). Нам нужно 3 \( K_2SO_4 \) для уравнивания серы, тогда будет 6 калия.

\( 5KI + KIO_3 + H_2SO_4 \rightarrow 6I_2 + 3K_2SO_4 + H_2O \)

Теперь уравняем серу:

\( 5KI + KIO_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow 6I_2 + 3K_2SO_4 + H_2O \)

Теперь уравняем водород и кислород:

Слева: H - 6, O - 12 (из \( H_2SO_4 \)) + 3 (из \( KIO_3 \)) = 15. Справа: O - 12 (из \( K_2SO_4 \)) + 1 (из \( H_2O \)) = 13. Не сходится.

Попробуем иначе. Уравняем йод:

\( 5KI + KIO_3 + H_2SO_4 \rightarrow 6I_2 + K_2SO_4 + H_2O \)

Уравняем калий. Нам нужно 2 \( K_2SO_4 \), чтобы уравнять 6 атомов калия (5 из \( KI \) и 1 из \( KIO_3 \)).

\( 5KI + KIO_3 + H_2SO_4 \rightarrow 6I_2 + 2K_2SO_4 + H_2O \)

Уравняем серу:

\( 5KI + KIO_3 + 2H_2SO_4 \rightarrow 6I_2 + 2K_2SO_4 + H_2O \)

Теперь уравняем водород и кислород:

Слева: H - 4 (из \( H_2SO_4 \)), O - 3 (из \( KIO_3 \)) + 8 (из \( H_2SO_4 \)) = 11.

Справа: O - 8 (из \( K_2SO_4 \)) + 1 (из \( H_2O \)) = 9. Не сходится.

Вернемся к балансу: \( I^{-1} \) отдает 1 электрон, \( I^{+5} \) принимает 5 электронов. Общий множитель 5. Значит, \( 5 \times I^{-1} \) и \( 1 \times I^{+5} \). А \( I_2 \) образуется из 6 атомов йода. Значит, коэффициент перед \( I_2 \) будет 3.

\( 5KI + KIO_3 + H_2SO_4 \rightarrow 3I_2 + K_2SO_4 + H_2O \)

Уравняем калий: 5 + 1 = 6. Значит, нужен 1 \( K_2SO_4 \) и 2 \( H_2O \).

\( 5KI + KIO_3 + H_2SO_4 \rightarrow 3I_2 + K_2SO_4 + 2H_2O \)

Уравняем серу:

\( 5KI + KIO_3 + H_2SO_4 \rightarrow 3I_2 + K_2SO_4 + 2H_2O \)

Уравняем водород:

\( 5KI + KIO_3 + H_2SO_4 \rightarrow 3I_2 + K_2SO_4 + 2H_2O \)

Уравняем кислород:

Слева: 3 (из \( KIO_3 \)) + 4 (из \( H_2SO_4 \)) = 7.

Справа: 4 (из \( K_2SO_4 \)) + 2 (из \( H_2O \)) = 6. Не сходится.

Попробуем еще раз с балансом:

I⁻¹ → I⁰ (отдает 1e⁻)

I⁺⁵ → I⁰ (принимает 5e⁻)

Общий множитель 5. Значит, 5 \( KI \) и 1 \( KIO_3 \). Итого 6 атомов йода. Значит, перед \( I_2 \) ставим 3.

\( 5KI + KIO_3 + H_2SO_4 \rightarrow 3I_2 + K_2SO_4 + H_2O \)

Уравняем калий: 5 + 1 = 6. Значит, нужен 1 \( K_2SO_4 \) и 2 \( H_2O \).

\( 5KI + KIO_3 + H_2SO_4 \rightarrow 3I_2 + K_2SO_4 + 2H_2O \)

Уравняем серу:

\( 5KI + KIO_3 + H_2SO_4 \rightarrow 3I_2 + K_2SO_4 + 2H_2O \)

Теперь уравняем водород:

\( 5KI + KIO_3 + H_2SO_4 \rightarrow 3I_2 + K_2SO_4 + 2H_2O \)

Уравняем кислород:

Слева: 3 (из \( KIO_3 \)) + 4 (из \( H_2SO_4 \)) = 7.

Справа: 4 (из \( K_2SO_4 \)) + 2 (из \( H_2O \)) = 6. Опять не сходится.

Правильный баланс: \( 5KI + KIO_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow 3I_2 + 3K_2SO_4 + 3H_2O \)

Проверим:

K: 5+1 = 6 слева; 3*2 = 6 справа. (Сошлось)

I: 5+1 = 6 слева; 3*2 = 6 справа. (Сошлось)

S: 3 слева; 3 справа. (Сошлось)

H: 3*2 = 6 слева; 3*2 = 6 справа. (Сошлось)

O: 3 (из KIO3) + 3*4 (из H2SO4) = 15 слева; 3*4 (из K2SO4) + 3*1 (из H2O) = 15 справа. (Сошлось)

Итоговое уравнение:

\( 5KI + KIO_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow 3I_2 + 3K_2SO_4 + 3H_2O \)

Окислитель: \( KIO_3 \) (йод в степени окисления +5)

Восстановитель: \( KI \) (йод в степени окисления -1)

Ответ: Окислитель - KIO_3, Восстановитель - KI. Электронный баланс: 5I⁻¹ - 5e⁻ → 5I⁰; I⁺⁵ + 5e⁻ → I⁰. Уравнение: 5KI + KIO_3 + 3H_2SO_4 → 3I_2 + 3K_2SO_4 + 3H_2O.