Решение: Окислительно-восстановительная реакция
Документ к заданиюИнструкция к заданиям по химии
Прочитайте текст и выполните задания.
Для выполнения заданий 30, 31 используйте следующий перечень веществ: бромоводородная кислота, нитрат серебра, перманганат калия, графит, гидросульфат калия, ацетат бария. Допустимо использование водных растворов веществ.
Используя предложенный перечень веществ из общего материала, выберите вещества, окислительно-восстановительная реакция между которыми протекает с образованием простого вещества. Запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций, составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Решение по шагам
4 шагаВыбираем перманганат калия и бромоводородную кислоту. В кислой среде перманганат-ион восстанавливается до иона марганца(II), а бромид-ионы окисляются до простого вещества брома.
$$\mathrm{MnO_4^- \rightarrow Mn^{2+}},\quad \mathrm{Br^- \rightarrow Br_2}$$Определяем изменения степеней окисления и составляем электронный баланс.
$$\mathrm{Mn^{+7} + 5e^- \rightarrow Mn^{+2}};\quad \mathrm{2Br^{-1} - 2e^- \rightarrow Br_2^0}$$Уравниваем число отданных и принятых электронов: для двух атомов марганца требуется десять электронов, поэтому окисляются десять бромид-ионов.
$$\mathrm{2KMnO_4 + 16HBr \rightarrow 2MnBr_2 + 2KBr + 5Br_2 + 8H_2O}$$Перманганат калия принимает электроны и является окислителем. Бромоводородная кислота, точнее бромид-ионы в её составе, отдаёт электроны и является восстановителем.
Уравнение: $\mathrm{2KMnO_4 + 16HBr \rightarrow 2MnBr_2 + 2KBr + 5Br_2 + 8H_2O}$. Электронный баланс: $\mathrm{Mn^{+7} + 5e^- \rightarrow Mn^{+2}}$; $\mathrm{2Br^{-1} - 2e^- \rightarrow Br_2^0}$. Окислитель — $\mathrm{KMnO_4}$, восстановитель — $\mathrm{HBr}$ или $\mathrm{Br^-}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не указывают кислую среду, необходимую для восстановления перманганат-иона до $\mathrm{Mn^{2+}}$.
Считают восстановителем весь перманганат калия вместо бромид-ионов.
Неправильно уравнивают количество атомов брома и электронов.
Записывают образование атомарного брома вместо простого вещества $\mathrm{Br_2}$.