Давайте решим это окислительно-восстановительную реакцию с помощью метода полуреакций.
Шаг 1: Определяем реакции окисления и восстановления
Кальций с водородом: CaH2 \text{CaH}_2 CaH2 является источником водорода. В этой реакции он будет окисляться, выделяя водород: CaH2→Ca2++2H−
\text{CaH}_2 \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{H}^- CaH2→Ca2++2H−
Перманганат калия [KMnO4][\text{KMnO}_4][KMnO4] в кислой среде будет действовать как окислитель. Он восстанавливается до ионов мангана: MnO4−+8H++5e−→Mn2++4H2O
\text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ + 5\text{e}^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O} MnO4−+8H++5e−→Mn2++4H2O
Шаг 2: Уравнивание полуреакций
Теперь нам нужно сбалансировать электроны в двух полуреакциях.
Полуреакция окисления:
Мы можем рассмотреть, что CaH2\text{CaH}_2CaH2 отдаёт 2 электрона: CaH2→Ca2++2H++2e−
\text{CaH}_2 \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{H}^+ + 2\text{e}^- CaH2→Ca2++2H++2e−
Полуреакция восстановления:
У нас есть 1 молекула KMnO4\text{KMnO}_4KMnO4 и она принимает 5 электронов, поэтому нам нужно будет умножить полуреакцию окисления на 52\frac{5}{2}25: 2CaH2→2Ca2++4H++4e−
2\text{CaH}_2 \rightarrow 2\text{Ca}^{2+} + 4\text{H}^+ + 4\text{e}^- 2CaH2→2Ca2++4H++4e−Шаг 3: Объединяем полуреакции
Теперь мы уравниваем количество электронов в полуреакциях:
У нас 2 молекулы CaH2\text{CaH}_2CaH2 и одна молекула KMnO4\text{KMnO}_4KMnO4: 2CaH2+2KMnO4+16H+→2Ca2++2Mn2++8H2O+4H+
2\text{CaH}_2 + 2\text{KMnO}_4 + 16\text{H}^+ \rightarrow 2\text{Ca}^{2+} + 2\text{Mn}^{2+} + 8\text{H}_2\text{O} + 4\text{H}^+ 2CaH2+2KMnO4+16H+→2Ca2++2Mn2++8H2O+4H+
Давайте решим это окислительно-восстановительную реакцию с помощью метода полуреакций.
Шаг 1: Определяем реакции окисления и восстановленияКальций с водородом: CaH2 \text{CaH}_2 CaH2 является источником водорода. В этой реакции он будет окисляться, выделяя водород:
CaH2→Ca2++2H− \text{CaH}_2 \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{H}^-
CaH2 →Ca2++2H−
Перманганат калия [KMnO4][\text{KMnO}_4][KMnO4 ] в кислой среде будет действовать как окислитель. Он восстанавливается до ионов мангана:
Шаг 2: Уравнивание полуреакцийMnO4−+8H++5e−→Mn2++4H2O \text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ + 5\text{e}^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O}
MnO4− +8H++5e−→Mn2++4H2 O
Теперь нам нужно сбалансировать электроны в двух полуреакциях.
Полуреакция окисления:
Мы можем рассмотреть, что CaH2\text{CaH}_2CaH2 отдаёт 2 электрона:CaH2→Ca2++2H++2e− \text{CaH}_2 \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{H}^+ + 2\text{e}^-
CaH2 →Ca2++2H++2e−
Полуреакция восстановления:
У нас есть 1 молекула KMnO4\text{KMnO}_4KMnO4 и она принимает 5 электронов, поэтому нам нужно будет умножить полуреакцию окисления на 52\frac{5}{2}25 :2CaH2→2Ca2++4H++4e− 2\text{CaH}_2 \rightarrow 2\text{Ca}^{2+} + 4\text{H}^+ + 4\text{e}^-
2CaH2 →2Ca2++4H++4e−Шаг 3: Объединяем полуреакции
Теперь мы уравниваем количество электронов в полуреакциях:
У нас 2 молекулы CaH2\text{CaH}_2CaH2 и одна молекула KMnO4\text{KMnO}_4KMnO4 :2CaH2+2KMnO4+16H+→2Ca2++2Mn2++8H2O+4H+ 2\text{CaH}_2 + 2\text{KMnO}_4 + 16\text{H}^+ \rightarrow 2\text{Ca}^{2+} + 2\text{Mn}^{2+} + 8\text{H}_2\text{O} + 4\text{H}^+
2CaH2 +2KMnO4 +16H+→2Ca2++2Mn2++8H2 O+4H+
Теперь уравниваем:
CaH2+KMnO4+H2O \text{CaH}_2 + \text{KMnO}_4 + \text{H}_2\text{O} CaH2 +KMnO4 +H2 OШаг 4: Записываем итоговое уравнение2CaH2+2KMnO4+8H+→2Ca2++2Mn2++4H2O+4H+ 2\text{CaH}_2 + 2\text{KMnO}_4 + 8\text{H}^+ \rightarrow 2\text{Ca}^{2+} + 2\text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O} + 4\text{H}^+
Упрощаем2CaH2 +2KMnO4 +8H+→2Ca2++2Mn2++4H2 O+4H+
После упрощения уравнение будет:
Итоговое уравнение2CaH2+2KMnO4+8H2O→2Ca2++2Mn2++4H2O+8H2O 2\text{CaH}_2 + 2\text{KMnO}_4 + 8\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Ca}^{2+} + 2\text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O} + 8\text{H}_2\text{O}
2CaH2 +2KMnO4 +8H2 O→2Ca2++2Mn2++4H2 O+8H2 O
Полученное уравнение:
2CaH2+2KMnO4+8H2O→2Ca2++2Mn2++8H2O+4H2 2\text{CaH}_2 + 2\text{KMnO}_4 + 8\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Ca}^{2+} + 2\text{Mn}^{2+} + 8\text{H}_2\text{O} + 4\text{H}_2
2CaH2 +2KMnO4 +8H2 O→2Ca2++2Mn2++8H2 O+4H2
Таким образом, окончательное уравнение реакции будет:
2CaH2+2KMnO4+8H2O→2Ca2++2Mn2++8H2O+4H2 2\text{CaH}_2 + 2\text{KMnO}_4 + 8\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Ca}^{2+} + 2\text{Mn}^{2+} + 8\text{H}_2\text{O} + 4H_2
2CaH2 +2KMnO4 +8H2 O→2Ca2++2Mn2++8H2 O+4H2