Окислительно-восстановительная реакция KClO3+S→KCl+So2

Окислительно-восстановительная реакция между KClO₃ (хлорат калия) и S (сера) приводит к образованию KCl (хлорид калия) и SO₂ (диоксид серы). Давайте разберем эту реакцию более подробно, включая определение окислителя и восстановителя, а также составление уравнения реакции.

1. Определение окислителя и восстановителя

В окислительно-восстановительных реакциях происходит передача электронов между атомами. В данном случае у нас есть два вещества: хлорат калия (KClO₃) и сера (S).

• Окислитель — это вещество, которое принимает электроны.
• Восстановитель — это вещество, которое отдает электроны.

2. Написание уравнения реакции

Для начала определим степени окисления элементов в исходных соединениях и продуктах реакции.

Хлорат калия (KClO₃)

• Калий (K) имеет степень окисления +1.
• Хлор (Cl) в составе хлората (ClO₃⁻) имеет степень окисления +5.
• Кислород (O) обычно имеет степень окисления -2.

Сера (S)

• В элементарной форме сера имеет степень окисления 0.

Хлорид калия (KCl)

• Калий (K) сохраняет степень окисления +1.
• Хлор (Cl) в хлориде имеет степень окисления -1.

Диоксид серы (SO₂)

• Кислород (O) имеет степень окисления -2.
• Сера (S) в SO₂ имеет степень окисления +4.

3. Перенос электронов

Теперь определим изменение степеней окисления и вычислим количество переданных электронов:

• Хлор изменяет степень окисления с +5 до -1: ( Cl^{+5} \rightarrow Cl^{-1} ). Это означает, что хлор принимает 6 электронов.
• Сера изменяет степень окисления с 0 до +4: ( S^{0} \rightarrow S^{+4} ). Это означает, что сера отдает 4 электрона.

4. Составление полуреакций

Запишем полуреакции для окисления и восстановления.

Полуреакция восстановления (хлор):

[ Cl^{+5} + 6e^- \rightarrow Cl^{-1} ]

Полуреакция окисления (сера):

[ S^{0} \rightarrow S^{+4} + 4e^- ]

5. Уравнивание полуреакций

Для уравнивания количества электронов в полуреакциях умножим их на соответствующие коэффициенты:

• Полуреакцию восстановления умножим на 2: [ 2Cl^{+5} + 12e^- \rightarrow 2Cl^{-1} ]

• Полуреакцию окисления умножим на 3: [ 3S^{0} \rightarrow 3S^{+4} + 12e^- ]

6. Суммирование полуреакций

Теперь сложим две полуреакции, учитывая сохранение массы и заряда:

[ 2Cl^{+5} + 3S^{0} \rightarrow 2Cl^{-1} + 3S^{+4} ]

7. Полное уравнение реакции

При добавлении соответствующих ионов калия и кислорода, мы получаем следующее уравнение:

[ 2KClO₃ + 3S \rightarrow 2KCl + 3SO₂ ]

8. Проверка уравнения

Теперь проверим, что уравнение сбалансировано по атомам и зарядам:

• Калий (K): 2 атома слева и 2 атома справа.
• Хлор (Cl): 2 атома слева и 2 атома справа.
• Кислород (O): 6 атомов слева (в KClO₃) и 6 атомов справа (в 3SO₂).
• Сера (S): 3 атома слева и 3 атома справа.

Таким образом, уравнение реакции сбалансировано.

Заключение

Реакция между хлоратом калия (KClO₃) и серой (S) является классическим примером окислительно-восстановительной реакции, в которой происходит передача электронов от серы к хлору, что приводит к образованию хлорида калия (KCl) и диоксида серы (SO₂).

Окислительно-восстановительная реакция, которая описана в вашем вопросе, представляет собой процесс, в котором один из элементов или соединений теряет электроны (окисляется), а другой получает электроны (восстанавливается).

В данном случае перманганат калия (KClO3) окисляет серу (S) до диоксида серы (SO2), при этом само восстанавливается до хлорида калия (KCl). Процесс можно представить следующим образом:

KClO3 → KCl + 3/2O2 (окисление) S + 3/2O2 → SO2 (восстановление)

Эта реакция является экзотермической, то есть сопровождается выделением тепла. Важно также отметить, что в процессе реакции происходит обмен электронами между реагентами, что позволяет сохранить закон сохранения массы и заряда.

Таким образом, окислительно-восстановительные реакции широко используются в химической промышленности, а также в различных процессах исследования.