Для начала расставим коэффициенты в уравнении реакции:
[ \text{KBr} + \text{Cl}_2 = \text{KCl} + \text{Br}_2 ]
Эту реакцию можно уравнять, добавив коэффициенты:
[ 2 \text{KBr} + \text{Cl}_2 = 2 \text{KCl} + \text{Br}_2 ]
Теперь рассмотрим реакцию с точки зрения окисления-восстановления. Для этого определим степени окисления всех элементов в реагентах и продуктах.
В (\text{KBr}):
- Калий (K) имеет степень окисления +1 (так как это щелочной металл).
- Бром (Br) имеет степень окисления -1.
В (\text{Cl}_2):
- Хлор (Cl) в элементарной форме имеет степень окисления 0.
В (\text{KCl}):
- Калий (K) имеет степень окисления +1.
- Хлор (Cl) имеет степень окисления -1.
В (\text{Br}_2):
- Бром (Br) в элементарной форме имеет степень окисления 0.
Теперь рассмотрим, как изменяются степени окисления элементов в ходе реакции:
Бром изменяет степень окисления с -1 в (\text{KBr}) до 0 в (\text{Br}_2). Он теряет электроны, что соответствует процессу окисления:
[ \text{Br}^{-1} - 1e^- \rightarrow \text{Br}^0 ]
Хлор изменяет степень окисления с 0 в (\text{Cl}_2) до -1 в (\text{KCl}). Он принимает электроны, что соответствует процессу восстановления:
[ \text{Cl}^0 + 1e^- \rightarrow \text{Cl}^{-1} ]
Таким образом, реакция можно записать в виде двух полуреакций:
Полуреакция окисления (для брома):
[ \text{2Br}^- \rightarrow \text{Br}_2 + 2e^- ]
Полуреакция восстановления (для хлора):
[ \text{Cl}_2 + 2e^- \rightarrow 2\text{Cl}^- ]
Итак, в этой реакции:
- Окислитель (вещество, которое восстанавливается) — это (\text{Cl}_2), так как оно принимает электроны и его степень окисления уменьшается с 0 до -1.
- Восстановитель (вещество, которое окисляется) — это (\text{Br}^-) в (\text{KBr}), так как оно теряет электроны и его степень окисления увеличивается с -1 до 0.
Переход электронов:
- От брома к хлору передаются электроны. Каждый атом брома теряет один электрон (всего два электрона для двух атомов брома), которые принимаются хлором.
Таким образом, реакция окисления-восстановления в данном уравнении заключается в следующем: бром окисляется, а хлор восстанавливается.