KMnO4+HCI~MnCI2+CI2+KCI+H2O Метод электронного баланса

Это уравнение реакции окисления и восстановления, которое можно сбалансировать с помощью метода электронного баланса.

Для того чтобы уравнять данное химическое уравнение методом электронного баланса, нужно сначала определить, какие элементы изменяют свою степень окисления, и затем сбалансировать число электронов, которые они теряют или приобретают.

Дано уравнение реакции: [ \text{KMnO}_4 + \text{HCl} \rightarrow \text{MnCl}_2 + \text{Cl}_2 + \text{KCl} + \text{H}_2\text{O} ]

1. Определим степени окисления элементов, которые изменяются:

   • В перманганате калия ((\text{KMnO}_4)), марганец (Mn) имеет степень окисления +7.
   • В хлориде марганца ((\text{MnCl}_2)), марганец (Mn) имеет степень окисления +2.
   • В хлориде водорода ((\text{HCl})), хлор (Cl) имеет степень окисления -1.
   • В молекулярном хлоре ((\text{Cl}_2)), хлор (Cl) имеет степень окисления 0.

2. Определим изменения степеней окисления:

   • Марганец (Mn) меняет степень окисления с +7 до +2 (восстановление): (\text{Mn}^{+7} \rightarrow \text{Mn}^{+2})
   • Хлор (Cl) меняет степень окисления с -1 до 0 (окисление): (\text{Cl}^{-1} \rightarrow \text{Cl}_2^{0})

3. Запишем полуреакции окисления и восстановления:

   • Восстановление марганца ((\text{Mn})): [ \text{Mn}^{+7} + 5e^- \rightarrow \text{Mn}^{+2} ]
   • Окисление хлора ((\text{Cl})): [ 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2e^- ]

4. Сбалансируем число электронов в полуреакциях. Для этого умножим уравнение окисления на 5, чтобы число электронов уравнялось: [ 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2e^- ] (умножаем на 5) [ 10\text{Cl}^- \rightarrow 5\text{Cl}_2 + 10e^- ]

5. Полное уравнение полуреакций:

   • Восстановление марганца: [ \text{Mn}^{+7} + 5e^- \rightarrow \text{Mn}^{+2} ]
   • Окисление хлора: [ 10\text{Cl}^- \rightarrow 5\text{Cl}_2 + 10e^- ]

6. Теперь объединим полуреакции: [ \text{Mn}^{+7} + 10\text{Cl}^- \rightarrow \text{Mn}^{+2} + 5\text{Cl}_2 ]

7. Добавим коэффициенты в исходное уравнение, основываясь на полуреакциях:

   • Уравниваем марганец: (2\text{KMnO}_4)
   • Уравниваем хлор: (16\text{HCl}) (так как (10\text{Cl}^- ) и еще (6\text{HCl}) на другие элементы)
   • Уравниваем продукты: (2\text{MnCl}_2 + 5\text{Cl}_2 + 2\text{KCl} + 8\text{H}_2\text{O})

Итак, уравнение выглядит следующим образом: [ 2\text{KMnO}_4 + 16\text{HCl} \rightarrow 2\text{MnCl}_2 + 5\text{Cl}_2 + 2\text{KCl} + 8\text{H}_2\text{O} ]

Сбалансированное уравнение реакции с использованием метода электронного баланса: [ 2\text{KMnO}_4 + 16\text{HCl} \rightarrow 2\text{MnCl}_2 + 5\text{Cl}_2 + 2\text{KCl} + 8\text{H}_2\text{O} ]

Этот химический уравнение можно сбалансировать с помощью метода электронного баланса.

1) Начнем с расставления коэффициентов перед соединениями. У нас есть KMnO4 + HCl -> MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O.

2) В данной реакции марганец Mn меняет свою степень окисления с +7 в KMnO4 до +2 в MnCl2, что означает, что он получил 5 электронов.

3) Хлор Cl в HCl имеет степень окисления -1, в Cl2 степень окисления 0. Он получает 2 электрона.

4) Теперь сбалансируем уравнение, учитывая электроны. Добавим 5 электронов к левой стороне уравнения:

KMnO4 + 8HCl + 5e- -> MnCl2 + Cl2 + KCl + 4H2O

5) Теперь уравняем количество электронов в обоих частях уравнения. Умножим все реагенты на 5:

5KMnO4 + 40HCl + 25e- -> 5MnCl2 + 5Cl2 + 5KCl + 20H2O

Теперь уравнение сбалансировано с учетом электронов и коэффициентов перед соединениями.