Как уравнять реакцию методом электронного баланса и определить, кто является окислителем, а кто восстановителем в следующей реакции:

KMnO4 + SO2 + H2O = K2SO4 + MnSO4 + H2SO4

Химия 11 класс Окислительно-восстановительные реакции уравнение реакции электронный баланс окислитель восстановитель химическая реакция KMnO4 SO2 H2O K2SO4 MnSO4 H2SO4 Новый

Для уравнивания реакции методом электронного баланса, нам нужно сначала определить изменения степеней окисления элементов в реакциях. Давайте рассмотрим каждый компонент реакции и определим, какие элементы окисляются, а какие восстанавливаются.

Шаг 1: Определение степеней окисления

• KMnO4:
  • K (калий) = +1
  • Mn (марганец) = +7
  • O (кислород) = -2
• SO2:
  • S (сера) = +4
  • O (кислород) = -2
• H2O:
  • H (водород) = +1
  • O (кислород) = -2
• K2SO4:
  • K (калий) = +1
  • S (сера) = +6
  • O (кислород) = -2
• MnSO4:
  • Mn (марганец) = +2
  • S (сера) = +6
  • O (кислород) = -2
• H2SO4:
  • H (водород) = +1
  • S (сера) = +6
  • O (кислород) = -2

Шаг 2: Определение изменений степеней окисления

• Mn меняет степень окисления с +7 (в KMnO4) до +2 (в MnSO4) – это восстановление.
• S меняет степень окисления с +4 (в SO2) до +6 (в K2SO4 и H2SO4) – это окисление.

Шаг 3: Определение окислителя и восстановителя

• Окислитель: KMnO4 (марганец восстанавливается, принимая электроны).
• Восстановитель: SO2 (сера окисляется, отдавая электроны).

Шаг 4: Уравнивание реакции

Теперь мы можем записать полу-реакции для окисления и восстановления:

Полу-реакция восстановления:

• MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O

Полу-реакция окисления:

• SO2 + 2H2O → SO4^2- + 2H+ + 2e-

Теперь мы должны уравнять количество электронов в обеих полу-реакциях. Умножим полу-реакцию окисления на 5 и полу-реакцию восстановления на 2:

Уравненные полу-реакции:

• 2MnO4- + 16H+ + 10e- → 2Mn2+ + 8H2O
• 5SO2 + 10H2O → 5SO4^2- + 10H+ + 10e-

Шаг 5: Составление полного уравнения

Теперь складываем обе полу-реакции и упрощаем:

• 2MnO4- + 5SO2 + 6H2O → 2Mn2+ + 5SO4^2- + 10H+

Теперь добавим ион калия, чтобы сбалансировать ионы в растворе:

• 2KMnO4 + 5SO2 + 6H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 5H2SO4

Таким образом, уравнение реакции будет:

Итоговое уравнение:

2KMnO4 + 5SO2 + 6H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 5H2SO4

В результате мы уравняли реакцию и определили окислитель и восстановитель:

• Окислитель: KMnO4
• Восстановитель: SO2