Для реакции между пероксидом водорода (H2O2), перманганатом калия (KMnO4) и серной кислотой (H2SO4) окончательное химическое уравнение выглядит так:
[ 2KMnO_4 + 5H_2O_2 + 3H_2SO_4 \rightarrow 2MnSO_4 + 5O_2 + K_2SO_4 + 8H_2O ]
Недостающий продукт в уравнении — вода (H2O).
Названия реагентов:
- (H_2O_2) — пероксид водорода
- (KMnO_4) — перманганат калия
- (H_2SO_4) — серная кислота
Процессы окисления и восстановления:
- (H_2O_2) восстанавливается до воды (O2- в H2O2 до O2- в H2O) и окисляется до кислорода (O2- в H2O2 до O2).
- (MnO_4^{-}) в KMnO4 восстанавливается до (Mn^{2+}) в MnSO4.
Окислитель и восстановитель:
- Окислитель: (KMnO_4) (перманганат калия)
- Восстановитель: (H_2O_2) (пероксид водорода)
Уравнения электронного баланса:
Окисление (H_2O_2):
[ H_2O_2 \rightarrow O_2 + 2H^+ + 2e^- ]
Восстановление (MnO_4^-):
[ MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O ]
Уравнивание реакции:
Смотрим на уравнения электронного баланса и согласовываем количество электронов, участвующих в окислении и восстановлении, путем умножения первого уравнения на 5 и второго на 2:
- ( 5H_2O_2 \rightarrow 5O_2 + 10H^+ + 10e^- )
- ( 2MnO_4^- + 16H^+ + 10e^- \rightarrow 2Mn^{2+} + 8H_2O )
Суммируем оба уравнения:
[ 5H_2O_2 + 2MnO_4^- + 6H^+ \rightarrow 5O_2 + 2Mn^{2+} + 8H_2O ]
Так как реакция происходит в кислой среде, добавляем (H_2SO_4), чтобы уравновесить (H^+) и добавляем (K_2SO_4) для баланса калия:
[ 2KMnO_4 + 5H_2O_2 + 3H_2SO_4 \rightarrow 2MnSO_4 + 5O_2 + K_2SO_4 + 8H_2O ]
Это уравнение показывает полное уравнивание приведенной реакции в кислой среде.