KMnO4+SO2+H2O=MnSO4+K2SO4+H2SO4 расставить коэффициенты методом ионно-электронного баланса

Для расстановки коэффициентов в окислительно-восстановительной реакции KMnO4 + SO2 + H2O → MnSO4 + K2SO4 + H2SO4 методом ионно-электронного баланса, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение степеней окисления:

   • В KMnO4: K(+1), Mn(+7), O(-2)
   • В SO2: S(+4), O(-2)
   • В MnSO4: Mn(+2), S(+6), O(-2)
   • В K2SO4: K(+1), S(+6), O(-2)
   • В H2SO4: H(+1), S(+6), O(-2)

2. Определение полу-реакций окисления и восстановления:

   • Mn в KMnO4 изменяет степень окисления с +7 до +2 (восстановление).
   • S в SO2 изменяет степень окисления с +4 до +6 (окисление).

3. Запись полу-реакций:

   • Восстановление: MnO4⁻ + 5e⁻ → Mn²⁺
   • Окисление: SO2 + 2H2O → SO4²⁻ + 2H⁺ + 2e⁻

4. Уравняем атомы и заряды в полу-реакциях:

   • Восстановление: MnO4⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H2O
   • Окисление: SO2 + 2H2O → SO4²⁻ + 4H⁺ + 2e⁻

5. Уравняем количество электронов при помощи множителей:

   • Умножим полу-реакцию восстановления на 2: 2MnO4⁻ + 16H⁺ + 10e⁻ → 2Mn²⁺ + 8H2O
   • Умножим полу-реакцию окисления на 5: 5SO2 + 10H2O → 5SO4²⁻ + 20H⁺ + 10e⁻

6. Сложим полу-реакции: 2MnO4⁻ + 16H⁺ + 10e⁻ + 5SO2 + 10H2O → 2Mn²⁺ + 8H2O + 5SO4²⁻ + 20H⁺ + 10e⁻

7. Сократим и объединим ионы:

   • Сократим воду и протоны: 2MnO4⁻ + 5SO2 + 2H2O → 2Mn²⁺ + 5SO4²⁻ + 4H⁺

8. Добавим ионы K⁺ и H⁺ для полной реакции:

   • Для полной реакции добавим K⁺ и H⁺: 2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4

Таким образом, окончательное уравнение с расставленными коэффициентами выглядит следующим образом: [ 2KMnO_4 + 5SO_2 + 2H_2O \rightarrow 2MnSO_4 + K_2SO_4 + 2H_2SO_4 ]

2KMnO4 + 3SO2 + 2H2O = 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4

Когда решаем уравнение методом ионно-электронного баланса, мы сначала записываем уравнение в ионной форме:

MnO4^- + SO2 + H2O = Mn^2+ + SO4^2- + K^+ + SO4^2- + H^+ + HSO4^-

Затем определяем изменения степени окисления для каждого элемента:

1. Марганец (Mn): +7 -> +2
2. Серебро (S): +4 -> +6
3. Калий (K): 0 -> +1
4. Кислород (O): -2 -> -2
5. Сера (S): +4 -> +6
6. Водород (H): +1 -> +1

Теперь составляем уравнение ионно-электронного баланса, учитывая, что уравнение должно быть сбалансировано по зарядам:

1. 5e- + 8H+ + MnO4- = Mn2+ + 4H2O
2. 2SO2 + 2H2O = 2SO4^2- + 8H+ + 10e-

Теперь объединяем оба уравнения и добавляем коэффициенты перед соединениями, чтобы сбалансировать количество электронов:

1. 5KMnO4 + 8H2SO3 = 5MnSO4 + K2SO4 + 8H2SO4

Таким образом, ионно-электронный баланс данного уравнения будет следующим: 5KMnO4 + 8H2SO3 = 5MnSO4 + K2SO4 + 8H2SO4.