решение задач - вопрос №107146

                                РЕШЕНИЕ:

         1. Для рассматриваемой реакции

 KI+KMnO4+H2SO4 <-> I2+MnSO4+K2SO4+H2O                         (1)

проанализируем, какие из хим. элементов в ходе реакции (1) меняют степень окисления n (т.е. осуществляется переход электронов).

         Для определения неизвестных заранее степеней окисления некоторых из элементов данного соединения исходим из двух условий:

        – сумма степеней окисления по всем элементам, входящим в любое соединение, равна нулю;

         – для некоторых элементов данного соединения степень окисления известна.

         В данной реакции среди всех элементов только у двух степень окисления nизменяется – у йода Iи марганцаMn:

 I:         в KI n(I)=-1,             в I2 n(I)=0                                    (2)

       (здесь использовали, что  n(K)=+1 (почти во всех соединениях))

Mn:     в KMnO4  n(Mn)=+7             в MnSO4  n(Mn)=+2                   (3)

                 (т.к. n(K)=+1, n(O)=-2)         (т.к. n(S)=+6, n(O)=-2)

         2. На основании определенных выше степеней окисления составим электронные уравнения реакции – для йода Iи для марганцаMn:

 Из (2) следует:          2I- — 2e = I2                                            (4)

Из (3) следует:          Mn+7 + 5e = Mn+2                                     (5)

         Чтобы обеспечить условие электронного баланса (т.е. чтобы общее число отданных в (4) электронов равнялось общему числу принятых в (5) электронов) необходимо, очевидно, уравнение (4) умножить на 5, а уравнение (5) – на 2 (тогда число отданных и принятых электронов будет равно по 10):

 10I- — 10e = 5I2                                             (4+)

2Mn+7 + 10e = 2Mn+2                                        (5+)

         Теперь в реакции (1) можно проставить коэффициенты из (4) и (5) у соответствующих соединений йода и марганца:

 10KI+2KMnO4+H2SO4= 5I2+2MnSO4+K2SO4+H2O                        (1a)

          3. Далее коэффициенты в остальных уравнениях проставляются исходя из условий элементного баланса по оставшимся химическим элементам (кроме I и Mn – по ним баланс уже гарантирован), т.е. чтобы общее число атомов каждого из этих элементов слева и справа в реакции было одинаково.

         Сначала проще всего по калию K – слева в (1a) его всего 12, значит справа у K2SO4 необходимо поставить 6 (6*2=12):

 10KI+2KMnO4+H2SO4= 5I2+2MnSO4+6K2SO4+H2O                     (1b)

          Теперь пишем баланс по сере S – справа в (1b) её всего 8 (2 у MnSO4 и 6 у K2SO4), значит слева у H2SO4 необходимо поставить 8:

 10KI+2KMnO4+8H2SO4= 5I2+2MnSO4+6K2SO4+H2O                    (1c)

         И, наконец, остается последнее соединение – H2O (где еще не проставлен коэффициент). Поэтому достаточно обеспечить баланс лишь по одному из двух оставшихся (водород H и кислород O) элементу – по второму он будет выполнен тогда автоматически.

          Возьмем, например, баланс по водороду H– слева в (1c) его всего 8*2=16, значит справа у H2O необходимо поставить 8:

10KI+2KMnO4+8H2SO4= 5I2+2MnSO4+6K2SO4+8H2O                     (1d)

         Нетрудно убедиться, что баланс по кислороду O в (1d) уже соблюдён (и слева, и справа в (1d) его всего по 40).

         Таким образом, уравнение (1d) – окончательное, искомое.