Номер 10, страница 63 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

7. Кислород, сера и их соединения. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 10, страница 63.

Условие.

10. Для качественного обнаружения озона газ пропускают через водный раствор иодида калия. Запишите уравнение этой реакции, укажите её визуальный признак.

Решение.

Решение 2.

Решение

Качественное обнаружение озона основано на его высоких окислительных свойствах. Озон ($O_3$) является значительно более сильным окислителем, чем двухатомный кислород ($O_2$). При пропускании газовой смеси, содержащей озон, через водный раствор иодида калия ($KI$), происходит окислительно-восстановительная реакция.

В этой реакции озон выступает в качестве окислителя, а иодид-ионы ($I^−$) из иодида калия — в качестве восстановителя. Озон окисляет бесцветные иодид-ионы до свободного молекулярного иода ($I_2$), который имеет характерную окраску. Сам озон при этом восстанавливается до кислорода ($O_2$). Поскольку реакция протекает в водной среде, вторым продуктом восстановления является гидроксид-ион ($OH^−$), который вместе с ионом калия ($K^+$) образует гидроксид калия ($KOH$).

Уравнение этой химической реакции в молекулярном виде:

$2KI + O_3 + H_2O \rightarrow I_2 + O_2 + 2KOH$

Чтобы лучше понять процесс, можно записать электронный баланс (полуреакции):

• Восстановитель ($I^−$) отдает электроны (окисляется): $2I^- - 2e^- \rightarrow I_2$
• Окислитель ($O_3$) принимает электроны (восстанавливается): $O_3 + H_2O + 2e^- \rightarrow O_2 + 2OH^-$

Визуальным признаком протекания реакции является изменение цвета раствора. Исходный водный раствор иодида калия бесцветен. Образующийся в ходе реакции молекулярный иод ($I_2$) окрашивает раствор в желто-бурый или коричневый цвет. Интенсивность окраски прямо пропорциональна количеству прореагировавшего озона.

Эта реакция является специфичной и чувствительной, поэтому широко используется для качественного и количественного определения озона в воздухе. Для повышения наглядности в раствор можно добавить крахмальный клейстер, который с иодом образует комплексное соединение интенсивного сине-фиолетового цвета.

Ответ: Уравнение реакции: $2KI + O_3 + H_2O \rightarrow I_2 + O_2 + 2KOH$. Визуальный признак: появление желто-бурой (коричневой) окраски у изначально бесцветного раствора.