Для составления уравнения реакции по схеме KI + H₂SO₄ = I₂ + H₂S + K₂SO₄ + H₂O с использованием метода электронного баланса, необходимо выполнить несколько шагов:
Определение степеней окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции:
- KI: калий (K) имеет степень окисления +1, йод (I) -1.
- H₂SO₄: водород (H) имеет степень окисления +1, сера (S) +6, кислород (O) -2.
- I₂: йод (I) имеет степень окисления 0.
- H₂S: водород (H) имеет степень окисления +1, сера (S) -2.
- K₂SO₄: калий (K) имеет степень окисления +1, сера (S) +6, кислород (O) -2.
- H₂O: водород (H) имеет степень окисления +1, кислород (O) -2.
Определение изменений степеней окисления:
- Йод в KI: -1 (исходное вещество) до 0 (продукт I₂).
- Сера в H₂SO₄: +6 (исходное вещество) до -2 (продукт H₂S).
Запись полуреакций окисления и восстановления:
Уравновешивание числа электронов:
Чтобы уравновесить число электронов, необходимо умножить полуреакцию окисления на 4:
- Полуреакция окисления:
[ 4(2I^- \rightarrow I_2 + 2e^-) ]
[ 4I^- \rightarrow 2I_2 + 4e^- ]
Объединим полуреакции:
- Полное уравнение:
[ 4I^- + H_2SO_4 + 8H^+ + 8e^- \rightarrow 2I_2 + H_2S + 4H_2O ]
Добавление катионов калия и уравнение атомов водорода:
На данном этапе добавим K⁺ и уравняем водородные и кислородные атомы:
[ 4KI + H_2SO_4 + 8H^+ \rightarrow 2I_2 + H_2S + K_2SO_4 + 4H_2O ]
Уравнение всех атомов:
Проверим, все ли атомы уравнены:
- Калий: 4 в исходных и 2 в K₂SO₄, поэтому 2 нужно добавить.
- Йод: 4 в KI и 2 в I₂.
- Сера: 1 в H₂SO₄ и 1 в H₂S.
- Водород: 2 в H₂SO₄ и 8 в 8H⁺, всего 10 в исходных; 2 в H₂S и 8 в 4H₂O, всего 10 в продуктах.
- Кислород: 4 в H₂SO₄ и 4 в 4H₂O, всего 8, уравнено.
Таким образом, окончательное уравнение реакции:
[ 8KI + 5H_2SO_4 \rightarrow 4I_2 + H_2S + 4K_2SO_4 + 4H_2O ]
Уравнение составлено и уравнено методом электронного баланса.