Пример 4. Реакция среды нейтральная.

1. Составить схему реакции

K₂SO₃ + KMnO₄ + H₂O → MnO₂ ↓ + K₂SO₄

SO₃^2– + MnO₄^– + H₂O → MnO₂ + SO₄^2–

Окислителем является КМnO₄, так как ион элемента в своей высшей степени окисления не способен более отдавать электроны (Мn⁺⁷). Восстановителем является сульфит калия K₂SO₃.

2. Составить электронно-ионное уравнение

а) для окислителя

МnO₄^- + 2Н₂O→ MnO₂⁰ + 4OН^-

В нейтральной среде избыток ионов кислорода стягивается с молекулами воды, образуя гидроксид-ионы.

б) для восстановителя

SO₃^2- + Н₂O → SO₄^2- + 2Н⁺

Из ионной схемы видно, что ион SО₃^2- превращается в ион SO₄^2- , для этого необходимо добавить один ион О^2- , который берется из молекулы Н₂O (реакция протекает в водной среде). При этом освобождаются два иона Н⁺.

3. Подсчитать число зарядов в правой и левой части равенства. Найти коэффициенты при окислителе и восстановителе.

MnO₄^– + 2Н₂O + 3ē → MnO₂⁰ + 4OН^– 2

SO₃^2– + Н₂O – 2ē → SO₄^2– + 2Н⁺ 3

4.Написать электронно-ионное уравнение, учитывая найденные коэффициенты:

2MnO₄^– + 3SO₃^2– + 7H₂O → 2MnO₂ + 3SO₄^2– + 8OH + 6H⁺

или

2MnO₄^– + 3SO₃^2– + 7H₂O → 2MnO₂ + 3SO₄^2– + 6H₂О + 2OH^–

Сокращаем левую и правую часть равенства на 6Н₂0. Получаем окончательное ионное уравнение.

2МnO₄^- + 3SO₃^2- + Н₂O ® 2МnО₂ + 3SO₄^2- + 2OН^-

5. По ионному уравнению составить молекулярное уравнение реакции.

2КМnO₄ + ЗК₂SО₃ + H₂O ® 2МnО₂ + 3K₂SO₄ + 2КОН

6. Число атомов и ионов каждого элемента в правой и левей части уравнения должно быть равно.

Пример 5. Исходя из степени окисления (п) азота, серы и марганца в соединениях NН₃, HNO₂, HNO₃, H₂S, Н₂SO₃, Н₂SО₄, MnO₂ и КМnO₄, определите, какие из них могут быть только восстановителями, только окислителями и какие проявляют как окислительные, так и восстановительные свойства.

Решение. Степень окисления азота в указанных соединениях соответственно равна: -3 (низшая), +3 (промежуточная), +5 (высшая); n(S), соответственно, равна: -2 (низшая), +4 (промежуточная), +6 (высшая); n(Мn), соответственно, равна: + 4 (промежуточная), +7 (высшая). Отсюда: NН₃, H₂S — только восстановители; HNO₃, H₂SO₄, КMnО₄ — только окислители; НNО₂, Н₂SО₃, MnO₂ — окислители и восстановители.

Предыдущая Следующая