6.25. Подберите коэффициенты в схемах реакций диспропор- ционирования методом электронного баланса: a) K2MnO4 + CO2 → KMnO4 + MnO2 + K2CO3 б) KCIO3 → KC1O4 + KCl в) Cl2 + КОН → KCl + KClO3 + H2O г) КСІО → КCI + KClO3 д) S + КОН → K2S + K2SO3 + H2O e) Na2SO3 → Na2S + Na2SO4

Решение:

Для решения задач диспропорционирования методом электронного баланса необходимо определить степени окисления элементов, составить полуреакции окисления и восстановления, уравнять их по электронам и вставить полученные коэффициенты в исходное уравнение.

a) K₂MnO₄ + CO₂ → KMnO₄ + MnO₂ + K₂CO₃

• Степени окисления: Mn в K₂MnO₄ = +6, Mn в KMnO₄ = +7, Mn в MnO₂ = +4, C в CO₂ = +4.
• Полуреакции:
• Окисление: \( \underset{+6}{Mn}O_4^{2-} \rightarrow \underset{+7}{Mn}O_4^{-} + 1e^- \)
• Восстановление: \( \underset{+6}{Mn}O_4^{2-} + 2e^- \rightarrow \underset{+4}{Mn}O_2 \)
• Коэффициенты для Mn: 2 для K₂MnO₄, 1 для KMnO₄, 1 для MnO₂.
• Уравнение: \( 2K_2MnO_4 + CO_2 \rightarrow 2KMnO_4 + MnO_2 + K_2CO_3 \)
• Проверяем баланс по остальным элементам.

б) KClO₃ → KClO₄ + KCl

• Степени окисления: Cl в KClO₃ = +5, Cl в KClO₄ = +7, Cl в KCl = -1.
• Полуреакции:
• Окисление: \( \underset{+5}{Cl}O_3^- \rightarrow \underset{+7}{Cl}O_4^- + 2e^- \)
• Восстановление: \( \underset{+5}{Cl}O_3^- + 6e^- \rightarrow \underset{-1}{Cl} \)
• Умножаем первую полуреакцию на 3, вторую на 1.
• Уравнение: \( 3KClO_3 \rightarrow KClO_4 + 2KCl \)

в) Cl₂ + KOH → KCl + KClO₃ + H₂O

• Степени окисления: Cl в Cl₂ = 0, Cl в KCl = -1, Cl в KClO₃ = +5.
• Полуреакции:
• Окисление: \( \underset{0}{Cl_2} \rightarrow 2\underset{+5}{Cl}O_3^- + 10e^- \)
• Восстановление: \( \underset{0}{Cl_2} + 2e^- \rightarrow 2\underset{-1}{Cl}^- \)
• Умножаем первую полуреакцию на 1, вторую на 5.
• Уравнение: \( Cl_2 + KOH \rightarrow KCl + KClO_3 + H_2O \).
• С учетом коэффициентов: \( 3Cl_2 + 6KOH \rightarrow 5KCl + KClO_3 + 3H_2O \)

г) KClO → KCl + KClO₃

• Степени окисления: Cl в KClO = +1, Cl в KCl = -1, Cl в KClO₃ = +5.
• Полуреакции:
• Окисление: \( \underset{+1}{Cl}O^- \rightarrow \underset{+5}{Cl}O_3^- + 4e^- \)
• Восстановление: \( \underset{+1}{Cl}O^- + 2e^- \rightarrow \underset{-1}{Cl}^- \)
• Умножаем первую полуреакцию на 1, вторую на 2.
• Уравнение: \( 2KClO \rightarrow KCl + KClO_3 \)

д) S + KOH → K₂S + K₂SO₃ + H₂O

• Степени окисления: S в S = 0, S в K₂S = -2, S в K₂SO₃ = +4.
• Полуреакции:
• Окисление: \( \underset{0}{S} \rightarrow \underset{+4}{S}O_3^{2-} + 4e^- \)
• Восстановление: \( \underset{0}{S} + 2e^- \rightarrow \underset{-2}{S} \)
• Умножаем первую полуреакцию на 1, вторую на 2.
• Уравнение: \( 3S + 6KOH \rightarrow K_2S + K_2SO_3 + 3H_2O \)

е) Na₂SO₃ → Na₂S + Na₂SO₄

• Степени окисления: S в Na₂SO₃ = +4, S в Na₂S = -2, S в Na₂SO₄ = +6.
• Полуреакции:
• Окисление: \( \underset{+4}{S}O_3^{2-} \rightarrow \underset{+6}{S}O_4^{2-} + 2e^- \)
• Восстановление: \( \underset{+4}{S}O_3^{2-} + 6e^- \rightarrow \underset{-2}{S} \)
• Умножаем первую полуреакцию на 3, вторую на 1.
• Уравнение: \( 3Na_2SO_3 \rightarrow Na_2S + 3Na_2SO_4 \)

Ответ:

a) 2K₂MnO₄ + CO₂ → 2KMnO₄ + MnO₂ + K₂CO₃

б) 3KClO₃ → KClO₄ + 2KCl

в) 3Cl₂ + 6KOH → 5KCl + KClO₃ + 3H₂O

г) 2KClO → KCl + KClO₃

д) 3S + 6KOH → K₂S + K₂SO₃ + 3H₂O

е) 3Na₂SO₃ → Na₂S + 3Na₂SO₄