Французский химик К. Шееле получил хлор по реакции оксида марганца (IV) с соляной кислотой. В результате этой реакции образуются также хлорид марганца (II) и вода. Составьте уравнение этой реакции, рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.
от

1 Ответ

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
Схема окислительно-восстановительной реакции.
Mn+4O2 + HCl-1 → Mn+2Cl2 + H2O + Cl20
Cl−1 −2ē ⟶ Cl0                |2|2|1   ―  процесс окисления
Mn+4 +2ē ⟶ Mn+2       |2| |1   ―  процесс восстановления
Проводим вертикальную черту и пишем за ней число электронов, которые отдали и присоединили атомы хлора и марганца. Находим наименьшее общее кратное для числа 2. Это число 2, которое записываем за второй вертикальной чертой посередине, и поделив его поочередно на 2, записываем результат за третьей чертой в строках, касающихся элементов хлора и марганца. Множители 1 и 1 являются искомыми коэффициентами. Поскольку элемент марганец изменил степень окисления полностью (в правой части схемы этот элемент ни в одном веществе не проявляет такую же степень окисления, как в исходном веществе) и одинаковыми являются индексы этого элемента в формуле исходного вещества и продукта реакции, поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) перед формулой двух соединений марганца (MnO2, MnCl2). Поскольку элемент хлор изменил степень окисления не полностью (в правой части схемы имеется вещество MnCl2-1, в котором этот элемент имеет такую же степень окисления, как в исходном веществе), поэтому ставим коэффициент 1 (который обычно не пишем) только перед формулой хлора Cl2. Подбираем коэффициенты для остальных соединений.
В приведённой реакции соляная кислота (за счёт атомов хлора в степени окисления -1) — восстановитель, а оксид марганца (IV) (за счёт атомов марганца в степени окисления +4) — окислитель.
от