SO2 + KMnO4 + H2O -> K2SO4 + MnSO4 + H2SO4 Помогите расставить заряды и найти окислитель и восстановитель

Ангидрид серной кислоты (SO2) в реакции окисляется калиевым перманганатом (KMnO4) до сульфата калия (K2SO4), сульфата марганца (MnSO4) и серной кислоты (H2SO4).

Давайте разберем реакцию по шагам, чтобы найти окислитель и восстановитель:

1. SO2 -> SO4^2- + 4H^+ + 2e^- (окисление)
2. MnO4^- + 8H^+ + 5e^- -> Mn^2+ + 4H2O (восстановление)

Теперь давайте расставим заряды:

• SO2 в начале имеет нейтральный заряд, а после окисления SO4^2- имеет заряд -2.
• MnO4^- в начале имеет заряд -1, а после восстановления Mn^2+ имеет заряд +2.

Таким образом, окислитель - MnO4^- (заряд увеличивается) и восстановитель - SO2 (заряд уменьшается).

Для того чтобы расставить заряды и определить окислитель и восстановитель в данной реакции, необходимо сначала уравнять уравнение реакции и определить степени окисления элементов в каждом соединении.

1. Исходные соединения:

   • ( \text{SO}_2 ): здесь сера имеет степень окисления +4.
   • ( \text{KMnO}_4 ): марганец имеет степень окисления +7.
   • ( \text{H}_2\text{O} ): вода не участвует в изменении степеней окисления.

2. Продукты реакции:

   • ( \text{K}_2\text{SO}_4 ): сера имеет степень окисления +6.
   • ( \text{MnSO}_4 ): марганец имеет степень окисления +2.
   • ( \text{H}_2\text{SO}_4 ): сера имеет степень окисления +6.

3. Определение окислителя и восстановителя:

   • Сера в ( \text{SO}_2 ) изменяет степень окисления с +4 до +6. Это означает, что она теряет электроны и окисляется.
   • Марганец в ( \text{KMnO}_4 ) изменяет степень окисления с +7 до +2. Это означает, что он принимает электроны и восстанавливается.

Таким образом, ( \text{SO}_2 ) является восстановителем, потому что его сера окисляется, а ( \text{KMnO}_4 ) является окислителем, потому что марганец восстанавливается.

1. Уравнивание уравнения реакции:

Чтобы уравнять реакцию, используем метод электронного баланса:

• Для серы: ( \text{SO}_2 \rightarrow \text{SO}_4^{2-} )

  • Изменение степени окисления: +4 до +6, потеря 2 электронов.

• Для марганца: ( \text{MnO}_4^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} )

  • Изменение степени окисления: +7 до +2, прием 5 электронов.

Теперь уравняем количество передаваемых электронов:

• 5 молекул ( \text{SO}_2 ) будут отдавать 10 электронов.
• 2 молекулы ( \text{KMnO}_4 ) будут принимать 10 электронов.

Таким образом, уравнение реакции будет:

[ 5 \, \text{SO}_2 + 2 \, \text{KMnO}_4 + 2 \, \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 2 \, \text{MnSO}_4 + 2 \, \text{H}_2\text{SO}_4 ]

Это уравнение указывает на то, что 5 молекул сернистого газа взаимодействуют с 2 молекулами перманганата калия в присутствии воды, образуя сульфат калия, сульфат марганца и серную кислоту.