Для того чтобы расставить коэффициенты в уравнении реакции (K_2SO_3 + KMnO_4 + KOH \rightarrow K_2MnO_4 + K_2SO_4 + H_2O) методом электронного баланса, нужно следовать нескольким шагам.
- Определение степени окисления элементов, участвующих в окислении и восстановлении:
- В (K_2SO_3): степень окисления серы (S) = +4.
- В (KMnO_4): степень окисления марганца (Mn) = +7.
- В (K_2MnO_4): степень окисления марганца (Mn) = +6.
- В (K_2SO_4): степень окисления серы (S) = +6.
- Выявление окислительно-восстановительных пар:
- Сера (S) окисляется: (S^{+4} \rightarrow S^{+6}).
- Марганец (Mn) восстанавливается: (Mn^{+7} \rightarrow Mn^{+6}).
- Составление полуреакций и балансировка электронов:
- Сравнение количества передаваемых электронов:
Для уравнивания количества электронов, необходимо домножить полуреакции на соответствующие коэффициенты:
- Полуреакция для серы: (S^{+4} \rightarrow S^{+6} + 2e^-) (домножать на 1)
- Полуреакция для марганца: (Mn^{+7} + e^- \rightarrow Mn^{+6}) (домножать на 2)
Так, уравнение передачи электронов будет выглядеть следующим образом:
[2Mn^{+7} + 2e^- \rightarrow 2Mn^{+6}]
[S^{+4} \rightarrow S^{+6} + 2e^-]
Теперь мы видим, что 2 электрона отдаются серой и 2 электрона принимаются марганцем.
- Расставление коэффициентов в уравнении:
Сначала расставим коэффициенты для веществ, участвующих в окислении и восстановлении:
[K_2SO_3 + 2KMnO_4 + KOH \rightarrow K_2MnO_4 + K_2SO_4 + H_2O]
Затем расставляем коэффициенты для остальных веществ. Учитывая, что у нас 2 молекулы (KMnO_4), значит, у нас должно быть 2 молекулы (K_2MnO_4):
[K_2SO_3 + 2KMnO_4 + KOH \rightarrow 2K_2MnO_4 + K_2SO_4 + H_2O]
Балансируем калий (K):
[K_2SO_3 + 2KMnO_4 + 2KOH \rightarrow 2K_2MnO_4 + K_2SO_4 + H_2O]
Балансируем кислород (O) и водород (H):
Количество атомов кислорода: слева (3 + 8 + 2 = 13), справа (8 + 4 + 1 = 13) — в порядке.
Количество атомов водорода: слева (2), справа (2) — в порядке.
Уравнение становится:
[K_2SO_3 + 2KMnO_4 + 2KOH \rightarrow 2K_2MnO_4 + K_2SO_4 + H_2O]
Таким образом, коэффициенты в уравнении реакции расставлены методом электронного баланса.