Răspuns: Încerc să vă ajut, cu explicațiile mele!
Avem o reacție chimică redox (se spune în enunț), dintre KMnO₄ și KClO₃, neegalată, adică are coeficienții stoechiometrici (acele cifre, ce se scriu în fața atomilor/moleculelor/ionilor participanți la reacție, pentru respectarea bilanțului de electroni, a legii conservării masei, a numărului de atomi de același fel din partea stângă și din partea dreaptă a ecuației chimice). Scriem această ecuație:
? KMnO₄ +? KClO₃ +? H₂O → ?MnO₂ +? KClO₄ + ? KOH
Semnul ? (al întrebării) se referă la coeficientul stoechiometric necunoscut.
Pentru stabilirea lor, adică să egalăm ecuația chimică( egalare, vine de la bilanțul de electroni, numărul de atomi de același fel, legea conservării masei, ..) vom folosi metoda numerelor de oxidare (N.O.), fiindcă se precizează că avem o reacție redox.
Trebuie să înțelegem: regula de stabilire N.O. la substanțele chimice, legătura dintre N.O. și poziția elementului chimic în sistemul periodic și apoi cum se aplică etapele de egalare a unei ecuații chimice redox.
Rezolvare
1. Stabilim la fiecare element: K,Mn,Cl,H, O din ecuația chimică N.O. cu regula învățată și subliniem elementele care-și modică N.O. în timpul reacției:
Reactanți Rezultă Produși de reacție
?K⁺Mn⁷⁺ O₄²⁻ +?K⁺Cl⁵⁺O₃²⁻ +?H⁺₂O²⁻ = ? Mn⁴⁺ O₂²⁻ + ? K⁺ Cl⁷⁺O₄²⁻ +?K⁺O²⁻H⁺
2. Scriem procesele(sunt semireacții din reacția redox), prin care N.O. ale reactanților Mn⁷⁺ și Cl⁵⁺ se modifică în Mn⁴⁺ și Cl⁷⁺:
Mn⁷⁺ + 3 e⁻ = Mn⁴⁺ reducere, N.O scade de la +7 la +4, cu 3
ag. ox ag.red
Pentru a înțelege scăderea N.O, propun un exercițiu cu Z Mn=25 și număr protoni: Mn este în grupa VII B , perioada 4 din sistemul periodic, deci are 7 electroni de valență pe ultimul strat electronic ocupat și 4 straturi electronice cu electroni; în stratul 4 sunt cei 7 e⁻ distribuiți în 4s⁵ și 3d⁵.
Deosebiri:
Atom Mn Ion Mn⁷⁺...................................Ion Mn⁴⁺
ne⁻=np⁺....................................n p⁺=25.....................................np⁺ =25 (+)
25e⁻=25p⁺..............................n e⁻ este mai mic..................n e⁻ crește
S-au cedat cei 7 e⁻ valență.....Se adaugă 3 e⁻
Rămân 25-7=18 e⁻..................... Total e⁻=18+3=21
Suma sarcini electrice:(+25)+(-18)=+7...........Suma sarcini electrice
N.O=+7 (+25) + (-21)=+4, N.O.+4
Cl⁺⁵ - 2 e⁻ = Cl⁺⁷ oxidare(dare, cedare) N.O. crește
ag. red. ag.ox
Număr p⁺, e⁻/ion, Z Cl=17 atomul are 17p⁺ și 17 e⁻, 7 e⁻de valență (grupa VIIA)
np⁺=17 (+)..............................n p⁺=17(+)
ne⁻=12(-)...............................n e⁻=10 ( nu mai are e⁻ de valență)
Suma sarcini electrice și N.O. este:
(+17)+(-12)=+5 (+17) +(-10) =+7
Am notat:
n=număr, p⁺=proton, e⁻=electron
2) Egalăm numărul de e⁻ cedați de Cl⁵⁺ ionilor de Mn⁷⁺, fiindcă trebuie să respectăm bilanțul de electroni, prin înmulțire cu factori din produsul acestor numere:
număr e⁻ cedați de o specie chimică = număr de e⁻ acceptați de o specie chimică
Mn⁷⁺ + 3e⁻ = Mn⁴⁺ / .2
Cl⁵⁺ -2e⁻ = Cl⁷⁺ / 3
Adunăm semireacțiile:
2Mn⁷⁺ +6 e⁻ +3Cl⁵⁺ -6e⁻ = 2Mn⁴⁺ +3Cl⁷⁺
Deci coeficienții sunt: 2 pentru ionii de Mn și 3 pentru ionii de Cl din reacție.
Introducem aceste cifre în reacția redox și egalăm numărul de atomi K,H,O:
3) Reacția corectă este: Răspunsul la 2!
2KMnO₄ +3KClO₄ + H₂O = 2MnO₂ +3KClO₄ +2 KOH
agent ox ag.red
Intră Rezultă
5 K 5K
2Mn 2Mn .....și așa mai departe...
1.a Este rezolvat
1b.KClO₃=agent reducător
2.Este rezolvat.
Explicație:
