Конечно, давайте разберём данное окислительно-восстановительное уравнение и объясним его подробнее.
Уравнение реакции:
[ \text{NaCl} + \text{KMnO}_4 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{MnSO}_4 + \text{Cl}_2 + \text{H}_2\text{O} ]
Эта реакция является примером окислительно-восстановительной (ОВР) реакции, в которой происходит обмен электронами между реагентами.
Шаг 1: Определение степеней окисления
NaCl (хлорид натрия):
KMnO₄ (перманганат калия):
H₂SO₄ (серная кислота):
Шаг 2: Определение продуктов реакции и их степени окисления
Na₂SO₄ (сульфат натрия):
K₂SO₄ (сульфат калия):
MnSO₄ (сульфат марганца):
Cl₂ (хлор):
H₂O (вода):
Шаг 3: Определение окислителя и восстановителя
- Хлор (Cl) в NaCl меняет свою степень окисления с -1 до 0, т.е. окисляется.
- Марганец (Mn) в KMnO₄ меняет свою степень окисления с +7 до +2, т.е. восстанавливается.
Шаг 4: Полуреакции окисления и восстановления
Окисление хлора:
[ 2 \text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2e^- ]
Восстановление марганца:
[ \text{Mn}^{7+} + 5e^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} ]
Шаг 5: Уравнивание полуреакций
Для компенсации электронов в полуреакциях:
- Умножаем уравнение окисления на 5.
- Умножаем уравнение восстановления на 2.
Получаем:
[ 5 \cdot (2 \text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2e^-) ]
[ 2 \cdot (\text{Mn}^{7+} + 5e^- \rightarrow \text{Mn}^{2+}) ]
Соответственно:
[ 10 \text{Cl}^- \rightarrow 5 \text{Cl}_2 + 10e^- ]
[ 2 \text{Mn}^{7+} + 10e^- \rightarrow 2 \text{Mn}^{2+} ]
Шаг 6: Суммарное уравнение
Сложим полуреакции и добавим другие компоненты:
[ 10 \text{Cl}^- + 2 \text{MnO}_4^- + 16 \text{H}^+ \rightarrow 5 \text{Cl}_2 + 2 \text{Mn}^{2+} + 8 \text{H}_2\text{O} ]
Теперь добавим оставшиеся компоненты, чтобы получить полное уравнение:
[ 10 \text{NaCl} + 2 \text{KMnO}_4 + 8 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 5 \text{Cl}_2 + 2 \text{MnSO}_4 + 5 \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{K}_2\text{SO}_4 + 8 \text{H}_2\text{O} ]
Таким образом, суммарное уравнение реакции выглядит следующим образом:
[ 10 \text{NaCl} + 2 \text{KMnO}_4 + 8 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 5 \text{Cl}_2 + 2 \text{MnSO}_4 + 5 \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{K}_2\text{SO}_4 + 8 \text{H}_2\text{O} ]
Эта реакция показывает взаимодействие перманганата калия с хлоридом натрия в кислой среде, где перманганат калия (окислитель) восстанавливается до марганца(II), а хлорид натрия (восстановитель) окисляется до молекулярного хлора.