Задание №20 — Химические реакции

Решение.

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

1. Определим степени окисления элементов, которые их меняют в ходе реакции.
В хлорате калия $\text{K}\overset{+1}{\text{Cl}}\overset{+5}{\text{O}}_3^{-2}$ хлор находится в степени окисления $+5$.
В гидриде кальция $\text{Ca}^{+2}\overset{-1}{\text{H}}_2$ водород находится в редкой для него степени окисления $-1$.
В продуктах реакции: в хлориде калия $\text{K}^{+1}\overset{-1}{\text{Cl}}$ хлор имеет степень окисления $-1$, а в гидроксиде кальция $\text{Ca}^{+2}(\overset{-2}{\text{O}}\overset{+1}{\text{H}})_2$ водород имеет степень окисления $+1$.

2. Составим электронный баланс, выписав процессы отдачи и принятия электронов:
$\text{Cl}^{+5} + 6\bar{e} \rightarrow \text{Cl}^{-1}$ (процесс восстановления) | коэффициент 1
$2\text{H}^{-1} - 4\bar{e} \rightarrow 2\text{H}^{+1}$ (процесс окисления) | коэффициент 1,5 (или домножим на 2, чтобы получить целые числа)

Чтобы число отданных и принятых электронов было равным (находим наименьшее общее кратное для 6 и 4, которое равно 12):
$\text{Cl}^{+5} + 6\bar{e} \rightarrow \text{Cl}^{-1}$ | $\times 2$
$2\text{H}^{-1} - 4\bar{e} \rightarrow 2\text{H}^{+1}$ | $\times 3$

3. Перенесем полученные коэффициенты в уравнение реакции:
Перед $\text{KClO}_3$ и $\text{KCl}$ ставим коэффициент $2$.
Перед $\text{CaH}_2$ ставим коэффициент $3$.
Перед $\text{Ca(OH)}_2$ также ставим коэффициент $3$, так как в левой части 3 атома кальция.

Проверим количество атомов кислорода:
Слева: $2 \times 3 = 6$ атомов.
Справа: $3 \times 2 = 6$ атомов.
Уравнение составлено верно:
$2\text{KClO}_3 + 3\text{CaH}_2 = 3\text{Ca(OH)}_2 + 2\text{KCl}$

4. Укажем окислитель и восстановитель:
$\text{KClO}_3$ (или $\text{Cl}^{+5}$) — окислитель.
$\text{CaH}_2$ (или $\text{H}^{-1}$) — восстановитель.

Ответ: 2KClO₃ + 3CaH₂ = 3Ca(OH)₂ + 2KCl; KClO₃ является окислителем, CaH₂ является восстановителем.

Источник: ФИПИ