Решение: Электронный баланс реакции брома
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{NaOH + Br_2 \rightarrow NaBrO_3 + NaBr + H_2O}$. 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 брома: в простом веществе $\mathrm{Br_2}$ степень окисления равна $0$, в $\mathrm{NaBr}$ бром имеет степень окисления $-1$, а в $\mathrm{NaBrO_3}$ — $+5$.
$$\mathrm{Br^0 \rightarrow Br^{+5} + 5e^-;\quad Br^0 + e^- \rightarrow Br^{-1}}$$Уравниваем число отданных и принятых электронов. Для восстановления одного атома брома необходимо пять атомов брома, принимающих по одному электрону.
$$\mathrm{1\cdot 5e^- = 5\cdot 1e^-}$$Следовательно, из шести атомов брома один окисляется до степени окисления $+5$, а пять восстанавливаются до степени окисления $-1$. Это соответствует трём молекулам $\mathrm{Br_2}$, одному веществу $\mathrm{NaBrO_3}$ и пяти веществам $\mathrm{NaBr}$.
$$\mathrm{3Br_2 \rightarrow NaBrO_3 + 5NaBr}$$Уравниваем натрий, кислород и водород с помощью $\mathrm{NaOH}$ и $\mathrm{H_2O}$.
$$\mathrm{6NaOH + 3Br_2 \rightarrow NaBrO_3 + 5NaBr + 3H_2O}$$Бром в составе $\mathrm{Br_2}$ одновременно принимает и отдаёт электроны. Поэтому $\mathrm{Br_2}$ является и окислителем, и восстановителем: часть молекул восстанавливается до $\mathrm{Br^-}$, а часть окисляется до $\mathrm{BrO_3^-}$.
$$\mathrm{Br_2 + 2e^- \rightarrow 2Br^-;\quad Br_2 + 10OH^- \rightarrow 2BrO_3^- + 4H_2O + 10e^-}$$$\mathrm{6NaOH + 3Br_2 \rightarrow NaBrO_3 + 5NaBr + 3H_2O}$. Окислитель — $\mathrm{Br_2}$, восстановитель — $\mathrm{Br_2}$; реакция является диспропорционированием брома.
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 один и тот же исходный реагент $\mathrm{Br_2}$ одновременно окисляется и восстанавливается.
Ставить одинаковые коэффициенты перед $\mathrm{NaBrO_3}$ и $\mathrm{NaBr}$.
Неверно определять степень окисления брома в $\mathrm{NaBrO_3}$: она равна $+5$, а не $+3$.
Не проверять баланс атомов кислорода и водорода после расстановки коэффициентов.