Решение: Электронный баланс реакции йода
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{I_2 + HNO_3 \rightarrow HIO_3 + NO + H_2O}$. Запишите формулы вещества или частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ или частиц является окислителем, а какое — восстановителем.
Решение по шагам
5 шаговОпределяем степени окисления изменяющихся элементов: йод в $\mathrm{I_2}$ имеет степень окисления $0$, а в $\mathrm{HIO_3}$ — $+5$. Азот в $\mathrm{HNO_3}$ имеет степень окисления $+5$, а в $\mathrm{NO}$ — $+2$.
$$\mathrm{I^0 \rightarrow I^{+5}};\quad \mathrm{N^{+5} \rightarrow N^{+2}}$$Составляем электронный баланс. Две атома йода отдают десять электронов, один атом азота принимает три электрона.
$$2\mathrm{I^0} - 10e^- \rightarrow 2\mathrm{I^{+5}};\quad \mathrm{N^{+5}} + 3e^- \rightarrow \mathrm{N^{+2}}$$Уравниваем число отданных и принятых электронов: для десяти отданных электронов нужны три молекулы йода и десять атомов азота. Поэтому коэффициенты перед $\mathrm{I_2}$ и $\mathrm{HNO_3}$ равны соответственно $3$ и $10$.
$$3\mathrm{I_2} + 10\mathrm{HNO_3} \rightarrow 6\mathrm{HIO_3} + 10\mathrm{NO} + x\mathrm{H_2O}$$Балансируем водород: слева десять атомов водорода, справа шесть входят в $\mathrm{HIO_3}$, поэтому оставшиеся четыре атома образуют две молекулы воды. Проверка по кислороду также выполняется.
$$3\mathrm{I_2} + 10\mathrm{HNO_3} \rightarrow 6\mathrm{HIO_3} + 10\mathrm{NO} + 2\mathrm{H_2O}$$Йод отдаёт электроны, следовательно, $\mathrm{I_2}$ является восстановителем. Азот в составе $\mathrm{HNO_3}$ принимает электроны, следовательно, $\mathrm{HNO_3}$ является окислителем.
$3\mathrm{I_2} + 10\mathrm{HNO_3} \rightarrow 6\mathrm{HIO_3} + 10\mathrm{NO} + 2\mathrm{H_2O}$; окислитель — $\mathrm{HNO_3}$, восстановитель — $\mathrm{I_2}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывать, что в молекуле $\mathrm{I_2}$ находятся два атома йода.
Путать окислитель и восстановитель: окислитель принимает электроны, а восстановитель отдаёт их.
Неверно определять степень окисления азота в $\mathrm{NO}$: она равна $+2$.