Номер 10, страница 25 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 4. Кислородные соединения хлора. Глава 1. Неметаллы - номер 10, страница 25.

Условие.

10. Смесь серы с бертолетовой солью горит даже при попадании в воду. Запишите уравнение реакции между хлоратом калия и серой.

Решение.

Решение 2.

Решение

В задаче требуется записать уравнение реакции горения смеси серы ($S$) и бертолетовой соли. Бертолетова соль — это тривиальное (историческое) название хлората калия, химическая формула которого $KClO_3$.

Эта реакция является окислительно-восстановительной. Хлорат калия $KClO_3$ является сильным окислителем за счет атома хлора в степени окисления $+5$. Сера $S$ в этой реакции выступает в роли восстановителя, имея начальную степень окисления 0.

В процессе реакции сера окисляется, а хлор восстанавливается. Продуктами реакции будут хлорид калия ($KCl$), где хлор имеет степень окисления $-1$, и оксид серы(IV) ($SO_2$), где сера имеет степень окисления $+4$. Упоминание о горении в воде указывает на то, что источником кислорода для горения серы служит сам хлорат калия, а не кислород из воздуха.

Схема реакции выглядит следующим образом:
$KClO_3 + S \rightarrow KCl + SO_2$

Для расстановки коэффициентов воспользуемся методом электронного баланса.

1. Определим элементы, изменяющие степень окисления, и составим полуреакции:
$Cl^{+5} + 6e^- \rightarrow Cl^{-1}$ (процесс восстановления, $KClO_3$ - окислитель)
$S^{0} - 4e^- \rightarrow S^{+4}$ (процесс окисления, $S$ - восстановитель)

2. Найдем наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных и принятых электронов. НОК(6, 4) = 12.

3. Найдем дополнительные множители для каждой полуреакции:
для процесса восстановления: $12 / 6 = 2$
для процесса окисления: $12 / 4 = 3$

4. Эти множители являются коэффициентами в уравнении реакции. Поставим коэффициент 2 перед соединениями хлора ($KClO_3$ и $KCl$) и коэффициент 3 перед соединениями серы ($S$ и $SO_2$).

Итоговое сбалансированное уравнение:
$2KClO_3 + 3S \rightarrow 2KCl + 3SO_2$

Проверим правильность расстановки коэффициентов по числу атомов кислорода:
Слева: $2 \times 3 = 6$ атомов кислорода.
Справа: $3 \times 2 = 6$ атомов кислорода.
Баланс соблюден.

Ответ: $2KClO_3 + 3S \rightarrow 2KCl + 3SO_2$