Рассмотрим реакцию между бромидом калия (KBr) и хлором (Cl₂), которая приводит к образованию хлорида калия (KCl) и молекулярного брома (Br₂). Это типичная окислительно-восстановительная реакция, где происходит перенос электронов между реагентами.
Уравнение реакции:
[ \text{KBr} + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{KCl} + \text{Br}_2 ]
Для начала определим степени окисления элементов в реагентах и продуктах:
- В KBr: K⁺ имеет степень окисления +1, Br⁻ — -1.
- В Cl₂: Cl имеет степень окисления 0, так как это элементарное вещество.
- В KCl: K⁺ — +1, Cl⁻ — -1.
- В Br₂: Br имеет степень окисления 0, так как это также элементарное вещество.
Анализ изменения степеней окисления:
- Бром (Br⁻) в бромиде калия переходит из степени окисления -1 в 0, теряя электроны, что является процессом окисления.
- Хлор (Cl₂) принимает электроны, переходя от степени окисления 0 к -1, что является восстановлением.
Полуреакции:
- Окисление бромида:
[ \text{2 Br}^- \rightarrow \text{Br}_2 + 2e^- ]
- Восстановление хлора:
[ \text{Cl}_2 + 2e^- \rightarrow 2 \text{Cl}^- ]
Соединение полуреакций:
При соединении полуреакций уравниваем количество электронов, выделяемых и потребляемых в каждой полуреакции. Учитывая, что каждая полуреакция уже сбалансирована по электронам, их можно просто сложить:
[ \text{2 Br}^- + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{Br}_2 + 2 \text{Cl}^- ]
Добавим ионы калия (K⁺), чтобы уравновесить уравнение по заряду и веществам:
[ 2 \text{KBr} + \text{Cl}_2 \rightarrow 2 \text{KCl} + \text{Br}_2 ]
Эта реакция иллюстрирует типичный окислительно-восстановительный процесс, где хлор выступает в роли окислителя (забирает электроны), а бром — в роли восстановителя (отдает электроны).