Описанные явления могут быть объяснены следующими реакциями:
1. Первоначальное усиление окраски раствора до красно-бурой связано с образованием йодклорида (ICl) при взаимодействии хлора с иодидом калия. Йодклорид имеет красно-бурую окраску.
2. Далее происходит образование черного осадка, который представляет собой йод (I2), выпадающий из раствора. Это связано с реакцией между йодклоридом и избытком иодида калия:
2ICl + 2KI -> I2 + 2KCl
3. Раствор начинает светлеть, так как йод (I2) растворяется в воде, образуя йодид и гидроксид иона:
I2 + 2H2O -> 2HI + HIO3
4. Далее осадок йода (I2) постепенно исчезает, так как йодид калия реагирует с образовавшимся гидроксидом ионом и превращается в йодат калия:
6HI + HIO3 -> 3I2 + 3H2O
Таким образом, описанные явления связаны с последовательными реакциями образования йодклорида, выпадения йода в виде осадка, растворения йода, и окончательного превращения йода в йодат калия.