Для того чтобы уравнять реакцию ( \text{HI} + \text{FeCl}_3 \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{HCl} + \text{I}_2 ) методом электронного баланса, начнем с определения степеней окисления элементов в реагентах и продуктах.
В веществе HI иод имеет степень окисления -1 (поскольку водород обычно +1). В FeCl3 железо имеет степень окисления +3, а хлор -1. В продуктах реакции, FeCl2, степень окисления железа +2, хлора -1, в HCl хлор -1, водород +1, и в I2 иод имеет степень окисления 0 (элементарное состояние).
Теперь определим, какие изменения степеней окисления произошли:
- Иод в HI окислился от -1 до 0 (превратился в I2).
- Железо в FeCl3 восстановилось от +3 до +2 (превратилось в FeCl2).
Изменения степеней окисления указывают на то, что иод является восстановителем (отдает электроны), а железо является окислителем (принимает электроны).
Теперь уравняем реакцию. Для этого составим два полуреакции — окисления и восстановления:
Окисление иода:
[ \text{2I}^- \rightarrow \text{I}_2 + 2e^- ]
Восстановление железа:
[ \text{Fe}^{3+} + e^- \rightarrow \text{Fe}^{2+} ]
Для того чтобы электроны в обеих полуреакциях уравнялись, умножим вторую полуреакцию на 2:
[ \text{2Fe}^{3+} + 2e^- \rightarrow 2\text{Fe}^{2+} ]
Теперь сложим умноженную вторую полуреакцию с первой:
[ \text{2I}^- + \text{2Fe}^{3+} \rightarrow \text{I}_2 + 2\text{Fe}^{2+} + 2e^- ]
Теперь добавим HI и HCl для баланса атомов водорода и хлора:
[ \text{2HI} + 2\text{FeCl}_3 \rightarrow \text{I}_2 + 2\text{FeCl}_2 + 2\text{HCl} ]
Таким образом, уравнение реакции сбалансировано, а восстановителем является иод (в виде HI), а окислителем — железо (в виде FeCl3).