Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой: HI + H2SO4 → I2 + H2S + H2O. Определите окислитель и восстановитель.

Для решения задачи с использованием метода электронного баланса, нам необходимо провести несколько шагов, чтобы правильно расставить коэффициенты и определить окислители и восстановители.

1. Запишем уравнение реакции:

   $$\text{HI} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{I}_2 + \text{H}_2\text{S} + \text{H}_2\text{O}$$

2. Определим изменения степеней окисления для всех элементов:

   • В HI и H2SO4 йод в HI находится в степени окисления -1 (I: -1).

   • В I2 йод находится в степени окисления 0 (I: 0).

   • В H2S серо в H2S находится в степени окисления -2 (S: -2), а в H2SO4 сера в степени окисления +6 (S: +6).

3. Выявим, какие элементы окисляются, а какие восстанавливаются:

   • Йод в HI окисляется, так как его степень окисления изменяется с -1 на 0, то есть он теряет электроны. Следовательно, йод является восстановителем.

   • Сера в H2SO4 восстанавливается, так как её степень окисления изменяется с +6 на -2, то есть она принимает электроны. Следовательно, сера является окислителем.

4. Составим два полууровнения (для окисления и восстановления):

   • Для окисления йода (I → I2):

     $$2 \, \text{I}^- \rightarrow \text{I}_2 + 2 \, e^-$$

   • Для восстановления серы (SO4^2- → H2S):

     $$\text{SO}_4^{2-} + 8 \, e^- + 8 \, \text{H}^+ \rightarrow \text{H}_2\text{S} + 4 \, \text{H}_2\text{O}$$

5. Теперь уравняем количество электронов в этих полууровнениях.

   Для уравнивания электронов, умножим оба полууровнения на соответствующие коэффициенты. Для окисления йода умножим на 4, а для восстановления серы — на 1:

   $$4 \, \text{I}^- \rightarrow 2 \, \text{I}_2 + 4 \, e^-$$ $$\text{SO}_4^{2-} + 8 \, e^- + 8 \, \text{H}^+ \rightarrow \text{H}_2\text{S} + 4 \, \text{H}_2\text{O}$$

6. Объединим полууровнения:

   $$4 \, \text{I}^- + \text{SO}_4^{2-} + 8 \, \text{H}^+ \rightarrow 2 \, \text{I}_2 + \text{H}_2\text{S} + 4 \, \text{H}_2\text{O}$$

7. Теперь вернемся к исходному уравнению, учитывая, что в HI и H2SO4 могут быть другие компоненты:

   • HI (йодистый водород) содержит ионы $\text{I}^-$, а H2SO4 — $\text{SO}_4^{2-}$. Поэтому уравнение можно записать с учетом их ионов:

     $$2 \, \text{HI} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{I}_2 + \text{H}_2\text{S} + 2 \, \text{H}_2\text{O}$$

8. Проверим баланс:

   • Слева: 2 атома I, 1 атом S, 4 атома H (в 2 молекул HI и 1 молекуле H2SO4).

   • Справа: 2 атома I (в I2), 1 атом S (в H2S), 4 атома H (в H2O).

   Уравнение сбалансировано.

Ответ: Окислителем является сера, восстановителем — йод.