Для уравнивания реакции методом полуреакций необходимо сначала определить процессы окисления и восстановления, которые происходят в данной реакции. Рассмотрим уравнение:
[ \text{KBr} + \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{KMnO}_4 \rightarrow \text{Br}_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{MnSO}_4 + \text{H}_2\text{O} ]
Определение полуреакций:
1. Определение окисления и восстановления:
- Окисление: Бромид-ион (( \text{Br}^- )) превращается в бром (( \text{Br}_2 )).
- Восстановление: Перманганат-ион (( \text{MnO}_4^- )) превращается в ион марганца (( \text{Mn}^{2+} )).
2. Запись полуреакций:
[ 2\text{Br}^- \rightarrow \text{Br}_2 + 2\text{e}^- ]
- Полуреакция восстановления:
[ \text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ + 5\text{e}^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O} ]
Уравнивание электронов:
Чтобы уравнять количество электронов, нужно привести полуреакции к общему числу электронов. Для этого умножаем первую полуреакцию на 5, а вторую на 2:
[ 10\text{Br}^- \rightarrow 5\text{Br}_2 + 10\text{e}^- ]
[ 2\text{MnO}_4^- + 16\text{H}^+ + 10\text{e}^- \rightarrow 2\text{Mn}^{2+} + 8\text{H}_2\text{O} ]
Сложение полуреакций:
Теперь складываем уравненные полуреакции:
[ 10\text{Br}^- + 2\text{MnO}_4^- + 16\text{H}^+ \rightarrow 5\text{Br}_2 + 2\text{Mn}^{2+} + 8\text{H}_2\text{O} ]
Добавление остальных участников реакции:
Теперь добавляем оставшиеся ионы и соединения для завершения уравнения исходной реакции:
- Калий (( \text{K}^+ )) и сульфат (( \text{SO}_4^{2-} )) распределяются между продуктами:
[ 10\text{KBr} + 2\text{KMnO}_4 + 8\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 5\text{Br}_2 + 6\text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{MnSO}_4 + 8\text{H}_2\text{O} ]
Это уравнение теперь сбалансировано как по атомам, так и по заряду.