Задание №20 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы расставить коэффициенты методом электронного баланса, выполним следующие шаги:

1. Определим степени окисления элементов, которые меняют их в ходе химической реакции:
В соединении $KI$ йод имеет степень окисления $-1$.
В соединении $Cu(NO_{3})_{2}$ медь имеет степень окисления $+2$.
В продуктах реакции: в $CuI$ медь имеет степень окисления $+1$, а йод $-1$.
В молекуле $I_{2}$ йод имеет степень окисления $0$.

2. Составим электронный баланс, выписав процессы окисления и восстановления:
Восстановление: $Cu^{+2} + 1\bar{e} \rightarrow Cu^{+1}$ (процесс принимает 1 электрон)
Окисление: $2I^{-1} - 2\bar{e} \rightarrow I_{2}^{0}$ (процесс отдает 2 электрона)

3. Находим наименьшее общее кратное для числа отданных и принятых электронов. Это число 2.
Для меди коэффициент: $2 : 1 = 2$
Для йода (молекулы $I_{2}$) коэффициент: $2 : 2 = 1$

4. Переносим полученные коэффициенты в уравнение реакции:
Ставим коэффициент 2 перед соединениями меди: $2Cu(NO_{3})_{2}$ и $2CuI$.
Перед $I_{2}$ коэффициент 1 (не пишется).
Теперь уравниваем остальные элементы. Считаем йод в правой части: $2$ атома в $2CuI$ и $2$ атома в $I_{2}$, итого $4$. Значит, перед $KI$ ставим коэффициент 4.
Считаем группы $NO_{3}$: слева их $2 \times 2 = 4$, значит, перед $KNO_{3}$ ставим коэффициент 4.

Итоговое уравнение:
$4KI + 2Cu(NO_{3})_{2} = 2CuI + I_{2} + 4KNO_{3}$

5. Укажем окислитель и восстановитель:
Восстановитель — $KI$ (или $I^{-}$) за счет йода в степени окисления $-1$.
Окислитель — $Cu(NO_{3})_{2}$ (или $Cu^{2+}$) за счет меди в степени окисления $+2$.

Ответ:
$4KI + 2Cu(NO_{3})_{2} = 2CuI + I_{2} + 4KNO_{3}$
$I^{-}$ (в составе $KI$) — восстановитель;
$Cu^{2+}$ (в составе $Cu(NO_{3})_{2}$) — окислитель.

Источник: ФИПИ