16 / 128
14
Из уравнения видно, что степени окисления поменяли два элемен-
та – марганец и азот. Составим электронный баланс. При расстановке
коэффициентов данным методом пользуются формальными несуще-
ствующими ионами окислителя и восстановителя.
Mn
+7
+ 5e Mn
2+
N
+3
- 2e N
+5
2
5
Необходимо уравнять количество электронов в процессе окисле-
ния с количеством электронов в процессе восстановления. Находим
наименьшее общее кратное – это 10. Делим его на количество элек-
тронов и получаем коэффициенты: 2 и 5. Переносим эти коэффициен-
ты в молекулярное уравнение:
2KMnO
4
+ 5NaNO
2
+ 3H
2
SO
4
→ 2MnSО
4
+ 5NaNO
3
+ K
2
SO
4
+ 3H
2
O
Проверка по всем остальным элементам показывает, что записан-
ное уравнение составлено правильно.
Пример 2.
Какие из частиц Cl
-
, Fe
2+
, F
‑
могут быть окислены
KMnO
4
в кислой среде? Составьте уравнения возможных реакций,
определите молярные массы эквивалентов для окислителя и восста-
новителя.
Решение
Из таблицы электродных и редокс-потенциалов, находим
окислительно-восстановительные потенциалы φ
0
для предлагаемых
частиц:
Cl
2
+ 2ē → 2Cl
–
φ
0
= 1,36 В
Fe
3+
+ ē → Fe
2+
φ
0
= 0,77 В
F
2
+ 2ē → 2F
-
φ
0
= 2,87 В
MnO
4
–
+ 8H
+
+5ē → Mn
2+
+ 4H
2
O
φ
0
= 1,51 В.
Для протекания окислительно-восстановительной реакции необ-
ходимо, чтобы
E
o
была больше 0. Поскольку E
o
= φ
0
ок
– φ
0
вос
, то для
выполнения этого условия φ
0
ок
должен быть больше φ
0
вос
.
φ
o
(Cl
2
/2Cl
–
) <φ
o
(MnO
4
–
/Mn
2+
)
;
φ
o
(Fe
3+
/Fe
2+
) <φ
o
(MnO
4
–
/Mn
2+
);
φ
o
(F
2
/2F
–
) > φ
o
(MnO
4
–
/Mn
2+
), таким образом, Cl
–
и Fe
2+
могут быть
окислены KMnO
4
в кислой среде, а F
–
нет. Составим уравнения воз-
можных реакций:
16HCl + 2KMnO
4
→ 2KCl + 2MnCl
2
+ 8H
2
O + 5Cl
2
10FeSO
4
+ 2KMnO
4
+ 8H
2
SO
4
→ 5Fe
2
(SO
4
)
3
+ 2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 8H
2
O