Решение: Окислительно-восстановительная реакция йода
Документ к заданиюМатериал для заданий по химии
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 29 и 30 используйте следующий перечень веществ:
азотная кислота, фторид аммония, иод, хлорид железа(
II
), аммиак, оксид хрома(
VI
). Допустимо использование водных растворов веществ.
Используйте перечень веществ из общего материала к заданиям 29 и 30. Выберите вещества, окислительно-восстановительная реакция между которыми протекает с образованием кислоты. В ходе реакции 1 моль восстановителя отдаёт 10 моль электронов. Запишите уравнение одной из возможных окислительно-восстановительных реакций, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
4 шагаЙод в простом веществе имеет степень окисления $0$. В реакции диспропорционирования часть атомов йода восстанавливается до $-1$ с образованием иодоводородной кислоты, а часть окисляется до $+5$ с образованием йодноватой кислоты.
$$\mathrm{I_2}+\mathrm{H_2O}\rightarrow\mathrm{HI}+\mathrm{HIO_3}$$Расставляем коэффициенты методом электронного баланса.
$$\mathrm{I^0}-5e^-\rightarrow\mathrm{I^{+5}}\quad(2\ \mathrm{I}:10e^-);\qquad \mathrm{I^0}+1e^-\rightarrow\mathrm{I^{-1}}\quad(10\ \mathrm{I}:10e^-)$$Для компенсации электронов необходимы два атома йода, окисляющиеся до степени окисления $+5$, и десять атомов йода, восстанавливающиеся до степени окисления $-1$. Итоговое уравнение:
$$3\mathrm{I_2}+3\mathrm{H_2O}\rightarrow5\mathrm{HI}+\mathrm{HIO_3}$$Один моль молекул $\mathrm{I_2}$ в роли восстановителя содержит два атома йода, каждый из которых отдаёт по $5$ электронов.
$$1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{I_2}\rightarrow10\ \mathrm{mol}\ e^-$$3I₂ + 3H₂O → 5HI + HIO₃; окислитель — I₂ (йод, восстанавливающийся до I⁻), восстановитель — I₂ (йод, окисляющийся до I⁺⁵).
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Указывают только одно направление превращения йода и не составляют полное уравнение диспропорционирования.
Считают, что один моль атомов йода отдаёт 10 электронов, хотя условие относится к 1 молю молекул I₂.
Не указывают, что в реакции одно и то же вещество I₂ выполняет роль и окислителя, и восстановителя.