3Na2SO3 + H2O + 2KMnO4 = 3Na2SO4 + 2MnO2↓ + 2KOH расписать методом полуреакций

1. Начнем с исходных веществ: Полуреакция для пероксидирования сернистого натрия (Na2SO3): 2Na2SO3 + 2H2O -> 2Na2SO4 + 3S + 2H2O

2. Полуреакция для окисления пероксидированного сернистого натрия (Na2SO4): 2Na2SO4 + 2KMnO4 -> 2Na2SO4 + K2SO4 + 2MnO2 + 2H2O

3. Общее уравнение реакции: 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O -> 3Na2SO4 + K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

Конечно, давайте решим это уравнение методом полуреакций.

Рассмотрим уравнение реакции:

[ 3\text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} + 2\text{KMnO}_4 = 3\text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{MnO}_2↓ + 2\text{KOH} ]

Для начала, разделим это уравнение на две полуреакции: окисление и восстановление.

Шаг 1: Определение полуреакций

Полуреакция окисления:

Сульфит-ионы ((\text{SO}_3^{2-})) превращаются в сульфат-ионы ((\text{SO}_4^{2-})). Окисление (\text{SO}_3^{2-}) до (\text{SO}_4^{2-}) можно записать как:

[ \text{SO}_3^{2-} \rightarrow \text{SO}_4^{2-} ]

Полуреакция восстановления:

Перманганат-ионы ((\text{MnO}_4^-)) восстанавливаются до диоксида марганца ((\text{MnO}_2)). Восстановление (\text{MnO}_4^-) до (\text{MnO}_2) можно записать как:

[ \text{MnO}_4^- \rightarrow \text{MnO}_2 ]

Шаг 2: Балансировка атомов кислорода и водорода

Теперь сбалансируем каждый элемент в полуреакциях, кроме кислорода и водорода.

Окисление:

[ \text{SO}_3^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{SO}_4^{2-} + 2\text{H}^+ + 2e^- ]

Восстановление:

[ \text{MnO}_4^- + 4\text{H}^+ + 3e^- \rightarrow \text{MnO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} ]

Шаг 3: Балансировка электронов

Для балансировки электронов в полуреакциях, умножим уравнения на соответствующие коэффициенты, чтобы число электронов было одинаковым:

Окисление (умножаем на 3):

[ 3\text{SO}_3^{2-} + 3\text{H}_2\text{O} \rightarrow 3\text{SO}_4^{2-} + 6\text{H}^+ + 6e^- ]

Восстановление (умножаем на 2):

[ 2\text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ + 6e^- \rightarrow 2\text{MnO}_2 + 4\text{H}_2\text{O} ]

Шаг 4: Суммирование полуреакций

Теперь сложим обе полуреакции:

[ 3\text{SO}_3^{2-} + 3\text{H}_2\text{O} + 2\text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ \rightarrow 3\text{SO}_4^{2-} + 6\text{H}^+ + 2\text{MnO}_2 + 4\text{H}_2\text{O} ]

Шаг 5: Упрощение и окончательная балансировка

Сократим общие члены, если это возможно:

[ 3\text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} + 2\text{KMnO}_4 \rightarrow 3\text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{MnO}_2↓ + 2\text{KOH} ]

Итак, мы видим, что исходное уравнение уже сбалансировано по атомам всех элементов. Мы показали, как полуреакции окисления и восстановления объединяются, чтобы получить конечное сбалансированное уравнение.

1. Найдем окислитель и восстановитель: Na2SO3 (окислитель) + 2KMnO4 (восстановитель) = Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

2. Составим полуреакции: Окислитель: Na2SO3 → Na2SO4 Восстановитель: 2KMnO4 + 3H2O → 2MnO2 + 2KOH + 2H2O

3. Уравняем количество атомов каждого элемента в обеих полуреакциях:

Окислитель: Na2SO3 → Na2SO4 Восстановитель: 2KMnO4 + 3H2O → 2MnO2 + 2KOH + 2H2O

1. Перекрестно уравняем электроны: Окислитель: 2e- + Na2SO3 → Na2SO4 Восстановитель: 5e- + 2KMnO4 + 3H2O → 2MnO2 + 2KOH + 2H2O

2. Сложим полуреакции и упростим уравнение, получаем: 3Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2O → 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

Таким образом, методом полуреакций данное уравнение химической реакции будет выглядеть так: 3Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2O = 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH