В данном уравнении реакции:
[ \text{Cl}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{HClO} + \text{HCl} ]
происходит окислительно-восстановительная реакция (ОВР). Разберем её подробнее.
1. Определение степени окисления элементов:
- В молекуле (\text{Cl}_2) атомы хлора имеют степень окисления 0.
- В (\text{HClO}) хлор имеет степень окисления +1 (гипохлорит-ион).
- В (\text{HCl}) хлор имеет степень окисления -1.
2. Определим, какие элементы окисляются и восстанавливаются:
- Хлор в (\text{Cl}_2) (степень окисления 0) превращается в (\text{HClO}) (степень окисления +1). Это окисление, потому что степень окисления увеличивается.
- Хлор в (\text{Cl}_2) (степень окисления 0) превращается в (\text{HCl}) (степень окисления -1). Это восстановление, потому что степень окисления уменьшается.
Таким образом, один и тот же элемент (хлор) в данной реакции одновременно окисляется и восстанавливается. Это типичный пример диспропорционирования.
3. Полуреакции:
Окисление: (\text{Cl}_2 \rightarrow \text{HClO})
(\text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{HClO})
(балансировка с учетом кислорода и водорода)
Восстановление: (\text{Cl}_2 \rightarrow \text{HCl})
(\text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{HCl})
(балансировка)
4. Суммирование полуреакций:
Для балансировки общей реакции нужно учитывать, что в процессе диспропорционирования одна молекула (\text{Cl}_2) дает одну молекулу (\text{HClO}) и одну молекулу (\text{HCl}).
Окончательно сбалансированное уравнение остается без изменений:
[ \text{Cl}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{HClO} + \text{HCl} ]
5. Итог:
В этой реакции одна молекула хлора одновременно окисляется и восстанавливается, что приводит к образованию двух разных соединений хлора: гипохлористой кислоты ((\text{HClO})) и соляной кислоты ((\text{HCl})). Это пример реакции диспропорционирования.