Реакция перманганата калия с оксалатом натрия протекает по классической окислительно-восстановительной реакции. Две полуреакции составляют полную реакцию. В каждой полуреакции химические вещества либо теряют, либо получают электроны. В конце концов, количество переносов электронов, количество атомов остается постоянным, но образуются новые химические вещества, такие как углекислый газ.
Окислительно-восстановительные реакции
Реакции окисления-восстановления или окислительно-восстановительные реакции происходят, когда электроны переносятся между подложками. Говорят, что атом, который получает электроны, восстанавливается и является окислителем. Говорят, что атом, который теряет электроны, окисляется и является восстановителем. Одно устройство, чтобы помнить это, «LEO Go GER», что означает «Потеря электронов - это окисление, а получение электронов - это восстановление». В случае перманганата калия и оксалата натрия перманганат калия восстанавливается, а оксалат натрия окисляется. Более конкретно, углерод из оксалатного аниона теряет электроны, становясь окисленными, в то время как атом марганца приобретает электроны и становится восстановленным.
Кислота Требование
Для осуществления реакции оксалата натрия и перманганата калия твердые соединения оксалата натрия и перманганата калия должны быть растворены в кислой жидкости, чтобы вызвать диссоциацию реагирующих ионов. Для оксалата натрия или Na2C2O4 оксалат или C2O4 должен диссоциировать от двух атомов Na +, а MnO4 должен диссоциировать от калия или атома K +. Как правило, серную кислоту добавляют к оксалату натрия для получения H2C2O4 или щавелевой кислоты плюс хлорид натрия. Оксалат H2C2O4 в кислой среде диссоциирует на C2O4 плюс два иона H +. Перманганат калия в кислой среде диссоциирует на ионы калия или K + и перманганат или ионы MnO4-.
Реакция окисления
Одна половина окислительно-восстановительной реакции происходит, когда атом окисляется или теряет электроны. В случае реакции перманганата калия и оксалата натрия окисление происходит, когда атомы углерода в щавелевой кислоте теряют электроны. В щавелевой кислоте атомы углерода имеют суммарный заряд +3. В конце реакции атомы углерода становятся частью образовавшегося диоксида углерода. В углекислом газе атомы углерода имеют суммарный заряд +4. Хотя кажется, что углерод получил положительный заряд, в действительности они только что потеряли один отрицательный заряд, что делает их более положительными. Потеря одного отрицательного заряда указывает на то, что они потеряли электрон или что они были окислены. В этой полуреакции 2 атома углерода каждый потерял один электрон.
Реакция снижения
Вторая половина окислительно-восстановительной реакции происходит, когда атом восстанавливается или приобретает электроны. В случае реакции оксалата натрия с перманганатом калия марганец или Mn в перманганате MnO4-иона имеет заряд +7. К концу реакции марганец имеет заряд +2, существующий в виде Mn + 2 в растворе. Это стало менее положительным, изменяя от +7 до +2, приобретая электроны, которые несут отрицательный заряд. В этой полуреакции получено 5 электронов.
Уравновешивание реакции
Чтобы окислительно-восстановительная реакция произошла, необходимо набрать и потерять одинаковое количество электронов, и ни один атом не может быть создан или разрушен. Поскольку реакция происходит в кислоте, вокруг плавают многие ионы водорода или H +, а также молекулы воды или H2O. Они могут быть добавлены к любой из сторон уравнения, чтобы сбалансировать количество атомов водорода и кислорода. Хотя кажется, что одна полуреакция потеряла два электрона, а другая - пять электронов, это уравновешивается путем умножения обеих сторон каждой полуреакции на различное число, чтобы получить одинаковое количество электронов, перенесенных в обеих реакциях. Например, если вы умножите реакцию окисления на 5 с обеих сторон, всего будет перенесено 10 электронов. Если вы умножите обе стороны реакции восстановления на 2, всего будет перенесено 10 электронов. Когда две стороны уравнений сбалансированы и затем объединены в одно уравнение окислительно-восстановительной реакции, в результате 2 перманганатных иона реагируют с 5 оксалатными ионами в присутствии кислоты с образованием 10 молекул диоксида углерода, 2 ионов марганца и воды. В формулах это можно записать так: 2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H + => 10 CO2 + 2 Mn2 + + 8 H2O
