В данной реакции мы видим, что серебро (Ag) реагирует с хлорной кислотой (HClO₃) с образованием хлорида серебра (AgCl), хлорита серебра (AgClO₃) и воды (H₂O). Эта реакция является окислительно-восстановительной (ОВР), поскольку в ней изменяются степени окисления элементов.
Чтобы сбалансировать эту реакцию, нужно сначала определить степени окисления каждого элемента и затем использовать метод полуреакций (метод ион-электронного баланса).
- Определим степени окисления:
- В элементарном состоянии у серебра (Ag) степень окисления равна 0.
- В хлорной кислоте (HClO₃):
- Водород (H) имеет степень окисления +1.
- Кислород (O) обычно имеет степень окисления -2.
- Хлор (Cl) будет иметь степень окисления +5 (поскольку +1 + x + 3*(-2) = 0, отсюда x = +5).
- В хлориде серебра (AgCl):
- Серебро имеет степень окисления +1.
- Хлор имеет степень окисления -1.
- В хлорите серебра (AgClO₃):
- Серебро имеет степень окисления +1.
- Хлор имеет степень окисления +5 (так же как в HClO₃).
- Кислород имеет степень окисления -2.
Таким образом, в реакции серебро (Ag) окисляется с 0 до +1, а хлор (Cl) в составе HClO₃ восстанавливается с +5 до -1 в составе AgCl.
Составим полуреакции:
Окисление: Ag → Ag⁺ + e⁻
Восстановление: Cl⁵⁺ + 6e⁻ → 2Cl⁻
Балансируем полуреакции по заряду и массе:
Для окисления:
Ag → Ag⁺ + e⁻
Для восстановления:
Cl⁵⁺ + 6e⁻ → 2Cl⁻
Чтобы уравнять количество электронов, умножим первую полуреакцию на 6:
6Ag → 6Ag⁺ + 6e⁻
Сложим полуреакции:
6Ag + Cl⁵⁺ + 6e⁻ → 6Ag⁺ + 2Cl⁻ + 6e⁻
Электроны сокращаются, и получается:
6Ag + Cl⁵⁺ → 6Ag⁺ + 2Cl⁻
Добавляем остальные продукты и реагенты:
6Ag + 2HClO₃ → 6AgCl + 2H₂O + 2Cl⁻
Проверим баланс по атомам и заряду:
- Слева: 6 атомов Ag, 2 атома Cl, 6 атомов O и 2 атома H.
- Справа: 6 атомов Ag (в составе AgCl), 2 атома Cl (1 в составе AgCl, 1 в составе Cl⁻), 3 атома O (в составе H₂O), и 2 атома H (в составе H₂O).
Реакция сбалансирована.
Таким образом, уравнение реакции выглядит следующим образом:
[ 6Ag + 2HClO₃ → 6AgCl + 2H₂O + 2Cl⁻ ]
На этом уравнение реакции сбалансировано и готово.