С1. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции KClO3 + S → SO2 + KCl Определите окислитель и восстановитель.

Задание С1. Составление уравнения реакции методом электронного баланса

Для составления уравнения реакции методом электронного баланса, определим степени окисления всех элементов в исходных веществах и продуктах реакции:

Исходные вещества:

• KClO₃: K (+1), O (-2), Cl (x). Сумма степеней окисления равна 0. (+1) + x + 3*(-2) = 0 => x = +5. Таким образом, Cl имеет степень окисления +5.
• S: Сера в простом веществе имеет степень окисления 0.

Продукты реакции:

• SO₂: O (-2), S (x). Сумма степеней окисления равна 0. x + 2*(-2) = 0 => x = +4. Таким образом, S имеет степень окисления +4.
• KCl: K (+1), Cl (x). Сумма степеней окисления равна 0. (+1) + x = 0 => x = -1. Таким образом, Cl имеет степень окисления -1.

Теперь составим электронный баланс:

1. Сера (S) понижает свою степень окисления с 0 до +4, принимая 4 электрона (восстановление):

S⁰ → S⁺⁴ + 4e⁻ (окислитель)

2. Хлор (Cl) повышает свою степень окисления с +5 до -1, отдавая 6 электронов (окисление):

Cl⁺⁵ + 6e⁻ → Cl⁻¹ (восстановитель)

Чтобы уравнять число отданных и принятых электронов, найдем наименьшее общее кратное для 4 и 6, которое равно 12.

Умножим баланс серы на 3, а баланс хлора на 2:

S⁰ → S⁺⁴ + 4e⁻ | ×3

Cl⁺⁵ + 6e⁻ → Cl⁻¹ | ×2

Получаем:

3S⁰ → 3S⁺⁴ + 12e⁻

2Cl⁺⁵ + 12e⁻ → 2Cl⁻¹

Теперь подставим коэффициенты в уравнение реакции:

KClO₃ + S → SO₂ + KCl

У нас есть 2 атома Cl⁺⁵ в KClO₃, которые превращаются в 2 атома Cl⁻¹ в KCl. Значит, перед KClO₃ ставим коэффициент 2, а перед KCl – 2.

2KClO₃ + S → SO₂ + 2KCl

Теперь у нас есть 3 атома S⁰, которые превращаются в 3 атома S⁺⁴ в SO₂. Значит, перед SO₂ ставим коэффициент 3.

2KClO₃ + 3S → 3SO₂ + 2KCl

Проверим баланс калия (K) и кислорода (O):

• Калий (K): Слева 2 атома K (в 2KClO₃), справа 2 атома K (в 2KCl). Баланс соблюден.
• Кислород (O): Слева 2 × 3 = 6 атомов O (в 2KClO₃), справа 3 × 2 = 6 атомов O (в 3SO₂). Баланс соблюден.

Итоговое уравнение реакции:

2KClO₃ + 3S → 3SO₂ + 2KCl

Окислитель: Вещество, которое принимает электроны и понижает свою степень окисления. В данном случае это KClO₃ (точнее, хлор в степени окисления +5).

Восстановитель: Вещество, которое отдает электроны и повышает свою степень окисления. В данном случае это S (сера в степени окисления 0).

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