Для начала, давайте рассмотрим реакцию и определим, какие элементы изменяют свои степени окисления. Мы будем использовать метод электронного баланса для расстановки коэффициентов в реакции:

Исходная реакция:

KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O

Шаг 1: Определяем степени окисления.

• Калий (K) в KMnO4 имеет степень окисления +1.
• Марганец (Mn) в KMnO4 имеет степень окисления +7.
• Хлор (Cl) в HCl имеет степень окисления -1.
• Калий (K) в KCl имеет степень окисления +1.
• Марганец (Mn) в MnCl2 имеет степень окисления +2.
• Хлор (Cl) в Cl2 имеет степень окисления 0.
• Водород (H) в HCl и H2O имеет степень окисления +1.
• Кислород (O) в H2O имеет степень окисления -2.

Шаг 2: Определяем изменения степеней окисления.

• Марганец: +7 (в KMnO4) → +2 (в MnCl2) - это восстановление, т.е. он принимает электроны.
• Хлор: -1 (в HCl) → 0 (в Cl2) - это окисление, т.е. он отдает электроны.

Шаг 3: Определяем окислитель и восстановитель.

• Окислитель: KMnO4 (марганец восстанавливается, принимая электроны).
• Восстановитель: HCl (хлор окисляется, отдавая электроны).

Шаг 4: Расставляем коэффициенты.

Теперь давайте расставим коэффициенты с помощью метода электронного баланса. Для этого мы должны сбалансировать количество электронов, которые теряются и приобретаются.

Марганец восстанавливается с +7 до +2, что требует 5 электронов. Хлор окисляется с -1 до 0, что приводит к потере 1 электрона на атом. Чтобы сбалансировать, нам нужно 5 атомов хлора, чтобы компенсировать 5 потерянных электронов:

1. KMnO4 + 8 HCl → KCl + MnCl2 + 4 Cl2 + 4 H2O

Теперь давайте проверим баланс по каждому элементу:

• K: 1 слева и 1 справа.
• Mn: 1 слева и 1 справа.
• Cl: 8 слева (из 8 HCl) и 8 справа (1 из KCl, 6 из MnCl2 и 4 из Cl2).
• H: 8 слева (из 8 HCl) и 8 справа (из 4 H2O).
• O: 4 слева (из KMnO4) и 4 справа (из 4 H2O).

Таким образом, у нас все уравновешено, и коэффициенты расставлены правильно.

Итог:

Коэффициенты в уравнении реакции:

1 KMnO4 + 8 HCl → 1 KCl + 1 MnCl2 + 4 Cl2 + 4 H2O

Окислитель: KMnO4, Восстановитель: HCl.