18 Просмотров

Задание:

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращение веществ: KBr → Br2 → ZnBr2 → HBr → Br2 → NaBrO3 Для реакций, протекающих в растворах, запишите ионные уравнения. В уравнениях окислительно-восстановительных реакций расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.

Ответ на задание:

Нам предстоит описать ряд химических реакций, которые позволят перевести бром из одного соединения в другое, следуя указанной последовательности.

Реакции и их уравнения

1. KBr → Br2

   • Окисление бромид-иона хлором:
     • Молекулярное уравнение: 2KBr + Cl₂ → 2KCl + Br₂
     • Ионное уравнение: 2Br⁻ + Cl₂ → 2Cl⁻ + Br₂
     • Электронный баланс:
       • 2Br⁻ – 2e⁻ → Br₂ (окисление, Br⁻ – восстановитель)
       • Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻ (восстановление, Cl₂ – окислитель)
   • Важно: Хлор является более сильным окислителем, чем бром, поэтому он может окислить бромид-ион до свободного брома.

2. Br₂ → ZnBr₂

   • Взаимодействие брома с цинком:
     • Молекулярное уравнение: Zn + Br₂ → ZnBr₂
     • Это реакция соединения.

3. ZnBr₂ → HBr

   • Взаимодействие бромида цинка с разбавленной серной кислотой:
     • Молекулярное уравнение: ZnBr₂ + H₂SO₄ → ZnSO₄ + 2HBr
     • Ионное уравнение: Zn²⁺ + 2Br⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁻ → Zn²⁺ + SO₄²⁻ + 2HBr
     • Сокращенное ионное уравнение: 2Br⁻ + 2H⁺ → 2HBr

4. HBr → Br₂

   • Окисление бромоводорода перманганатом калия в кислой среде:
     • Молекулярное уравнение: 2KMnO₄ + 16HBr → 2KBr + 2MnBr₂ + 5Br₂ + 8H₂O
     • Электронный баланс:
       • 2Br⁻ – 2e⁻ → Br₂ (окисление, Br⁻ – восстановитель)
       • MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O (восстановление, MnO₄⁻ – окислитель)

5. Br₂ → NaBrO₃

   • Диспропорционирование брома в щелочной среде:
     • Молекулярное уравнение: 3Br₂ + 6NaOH → 5NaBr + NaBrO₃ + 3H₂O
     • В этой реакции бром одновременно окисляется и восстанавливается.

Вывод

Мы успешно составили уравнения всех реакций, необходимых для осуществления заданных превращений. В уравнениях окислительно-восстановительных реакций расставили коэффициенты методом электронного баланса и указали окислитель и восстановитель.