Тема "Окислительно-восстановительные реакции" Реакция K2SO3 + KMnO4 + H 2 O → K2SO4 + MnO2 + KOH. K2SO3 + KMnO4 + H 2 O → K2SO4 + MnO2 + KOH 1. Определите степени окисления атомов всех элементов в веществах. 2. Определите, какие реакции являются окислительно-восстановительными (ОВР). 3. Уравняйте ОВР методом электронного баланса. Укажите, какой процесс является окислением, какой – восстановлением, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем. 4. Определите тип ОВР.
ЭлементK₂SO₃KMnO₄H₂OK₂SO₄MnO₂KOHK+1+1+1+1+1+1S+4+6O-2-2-2-2-2-2Mn+7+4H+1+12. Определение окислительно-восстановительных реакций
Сравним степени окисления:
Сера в K₂SO₃ изменяет степень окисления с +4 вK2SO3в K₂SO₃вK2SO3 на +6 вK2SO4в K₂SO₄вK2SO4 — окисление.Марганец в KMnO₄ изменяет степень окисления с +7 вKMnO4в KMnO₄вKMnO4 на +4 вMnO2в MnO₂вMnO2 — восстановление.
Таким образом, реакция является окислительно-восстановительной.
3. Уравнивание ОВР методом электронного баланса
Для уравнивания реакции составим половинные уравнения:
Чтобы разобраться с вашей задачей, разберем все этапы по порядку.
1. Определение степеней окисленияДля каждого элемента в реагентах и продуктах определим степени окисления:
K₂SO₃ сульфиткалиясульфит калиясульфиткалия:
K: +1S: +4O: -2KMnO₄ перманганаткалияперманганат калияперманганаткалия:
K: +1Mn: +7O: -2H₂O водаводавода:
H: +1O: -2K₂SO₄ сульфаткалиясульфат калиясульфаткалия:
K: +1S: +6O: -2MnO₂ диоксидмарганцадиоксид марганцадиоксидмарганца:
Mn: +4O: -2KOH гидроксидкалиягидроксид калиягидроксидкалия:
K: +1O: -2H: +1Теперь запишем степени окисления в виде таблицы:
ЭлементK₂SO₃KMnO₄H₂OK₂SO₄MnO₂KOHK+1+1+1+1+1+1S+4+6O-2-2-2-2-2-2Mn+7+4H+1+12. Определение окислительно-восстановительных реакцийСравним степени окисления:
Сера в K₂SO₃ изменяет степень окисления с +4 вK2SO3в K₂SO₃вK2 SO3 на +6 вK2SO4в K₂SO₄вK2 SO4 — окисление.Марганец в KMnO₄ изменяет степень окисления с +7 вKMnO4в KMnO₄вKMnO4 на +4 вMnO2в MnO₂вMnO2 — восстановление.Таким образом, реакция является окислительно-восстановительной.
3. Уравнивание ОВР методом электронного балансаДля уравнивания реакции составим половинные уравнения:
Окисление: K2SO3→K2SO4+2e− \text{K}_2\text{SO}_3 \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 2e^- K2 SO3 →K2 SO4 +2e−
Сера SSS увеличивает степень окисления с +4 до +6, теряя 2 электрона.
Восстановление: MnO4−+8H++5e−→MnO2+4H2O \text{MnO}_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow \text{MnO}_2 + 4H_2O MnO4− +8H++5e−→MnO2 +4H2 O
Так как марганец MnMnMn уменьшается с +7 до +4, он принимает 5 электронов.
Теперь уравняем количество электронов в обоих уравнениях. Для этого умножим первое половинное уравнение на 5:
Уравнения:
5K2SO3→5K2SO4+10e− 5 \text{K}_2\text{SO}_3 \rightarrow 5 \text{K}_2\text{SO}_4 + 10e^- 5K2 SO3 →5K2 SO4 +10e−2MnO4−+16H++10e−→2MnO2+8H2O 2 \text{MnO}_4^- + 16H^+ + 10e^- \rightarrow 2 \text{MnO}_2 + 8H_2O 2MnO4− +16H++10e−→2MnO2 +8H2 OСуммируем:
5K2SO3+2MnO4−+8H+→5K2SO4+2MnO2+8H2O+10KOH 5 \text{K}_2\text{SO}_3 + 2 \text{MnO}_4^- + 8H^+ \rightarrow 5 \text{K}_2\text{SO}_4 + 2 \text{MnO}_2 + 8 \text{H}_2O + 10 \text{KOH} 5K2 SO3 +2MnO4− +8H+→5K2 SO4 +2MnO2 +8H2 O+10KOH
4. Определение типа ОВРДанная реакция является:
Окислением: K₂SO₃ → K₂SO₄ сераокисляетсясера окисляетсясераокисляетсяВосстановлением: KMnO₄ → MnO₂ марганецвосстанавливаетсямарганец восстанавливаетсямарганецвосстанавливаетсяОкислитель: KMnO₄ принимаетэлектроныпринимает электроныпринимаетэлектроны
Восстановитель: K₂SO₃ отдаетэлектроныотдает электроныотдаетэлектроны
Таким образом, это реакция окислительно-восстановительного характера, где происходят изменения степеней окисления элементов.