Сr2(SO4)3+KMnO4+KOH=K2CrO4+K2SO4+K2MnO4+H2O Cr(+3)(-3e)=Cr(+6) |1|в-ль,о-е Mn(+7)(+1e)=Mn(+6)|3|о-ль,в-е...

Конечно, рассмотрим ваш вопрос. Вы привели реакцию:

[ \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{KMnO}_4 + \text{KOH} \rightarrow \text{K}_2\text{CrO}_4 + \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{H}_2\text{O} ]

и указали, что это реакция окислительно-восстановительного типа (ОВР). Давайте подробно разберём её и уравняем.

Шаг 1: Определим процессы окисления и восстановления

1. Хром (Cr):

   • Входное соединение: (\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3), в котором степень окисления хрома (+3).
   • Конечное соединение: (\text{K}_2\text{CrO}_4), где хром имеет степень окисления (+6).
   • Таким образом, хром окисляется: (\text{Cr}^{+3} \rightarrow \text{Cr}^{+6}) (с потерей 3 электронов на каждый атом).

2. Марганец (Mn):

   • Входное соединение: (\text{KMnO}_4), где марганец имеет степень окисления (+7).
   • Конечное соединение: (\text{K}_2\text{MnO}_4), где марганец имеет степень окисления (+6).
   • Таким образом, марганец восстанавливается: (\text{Mn}^{+7} \rightarrow \text{Mn}^{+6}) (с приобретением 1 электрона на каждый атом).

Шаг 2: Составим электронный баланс

Исходя из процессов окисления и восстановления:

• Хром ((\text{Cr})) теряет 3 электрона.
• Марганец ((\text{Mn})) принимает 1 электрон.

Наименьшее общее кратное (НОК) для 3 и 1 — 3. Чтобы сбалансировать число электронов:

• Коэффициент перед хромом ((\text{Cr})) — (1) (1 атом (\text{Cr}_2) теряет 3 электрона).
• Коэффициент перед марганцем ((\text{Mn})) — (3) (3 атома (\text{Mn}) принимают 3 электрона).

Шаг 3: Запишем черновое уравнение

Теперь добавим коэффициенты для окислителя и восстановителя, учитывая электронный баланс:

[ \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{KMnO}_4 + \text{KOH} \rightarrow \text{K}_2\text{CrO}_4 + \text{K}_2\text{SO}_4 + 3\text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{H}_2\text{O} ]

Шаг 4: Уравняем атомы

Теперь уравняем все элементы, начиная с металлов и заканчивая водородом и кислородом.

1. Хром (Cr):

   • В левой части 2 атома (\text{Cr}) в (\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3).
   • В правой части 2 атома (\text{Cr}) в (\text{K}_2\text{CrO}_4).
   • Хром уравнен.

2. Марганец (Mn):

   • В левой части 3 атома (\text{Mn}) в (3\text{KMnO}_4).
   • В правой части 3 атома (\text{Mn}) в (3\text{K}_2\text{MnO}_4).
   • Марганец уравнен.

3. Сера (S):

   • В левой части 3 атома (\text{S}) в (\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3).
   • В правой части 3 атома (\text{S}) в (3\text{K}_2\text{SO}_4).
   • Сера уравнена.

4. Калий (K):

   • В левой части 3 атома (\text{K}) в (3\text{KMnO}_4) и (x) атомов в (\text{KOH}).
   • В правой части 2 атома (\text{K}) в (\text{K}_2\text{CrO}_4), 6 атомов (\text{K}) в (3\text{K}_2\text{MnO}_4), и 6 атомов (\text{K}) в (3\text{K}_2\text{SO}_4).
   • Сначала запишем суммарное количество калия в правой части: (2 + 6 + 6 = 14).
   • В левой части пока (3) атома калия из (3\text{KMnO}_4), значит, потребуется ещё (14-3 = 11) атомов калия из (\text{KOH}).

   Поэтому перед (\text{KOH}) ставим коэффициент (11).

5. Водород (H):

   • В левой части (11) атомов водорода из (11\text{KOH}).
   • В правой части водород содержится только в воде ((\text{H}_2\text{O})).
   • Значит, потребуется (11) атомов водорода в правой части, что соответствует (11/2 = 5.5) молекулы воды.

Для целых коэффициентов домножим все на 2: [ 2\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + 6\text{KMnO}_4 + 22\text{KOH} \rightarrow 4\text{K}_2\text{CrO}_4 + 6\text{K}_2\text{SO}_4 + 6\text{K}_2\text{MnO}_4 + 11\text{H}_2\text{O}. ]

Ответ:

Уравненное уравнение выглядит так: [ 2\text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + 6\text{KMnO}_4 + 22\text{KOH} \rightarrow 4\text{K}_2\text{CrO}_4 + 6\text{K}_2\text{SO}_4 + 6\text{K}_2\text{MnO}_4 + 11\text{H}_2\text{O}. ]

Для уравнивания реакции между сульфатом хрома (III), перманганатом калия и гидроксидом калия, необходимо сначала рассмотреть окислительно-восстановительные процессы, происходящие в данной реакции. Давайте разберем каждую стадию.

1. Определение изменений степеней окисления

• Хром (Cr) в сульфате хрома (III) имеет степень окисления +3, а в хромате калия (K₂CrO₄) — +6.
• Марганец (Mn) в перманганате калия (KMnO₄) имеет степень окисления +7, а в манганате калия (K₂MnO₄) — +6.

2. Запись полуреакций

Окисление: [ \text{Cr}^{3+} + 3e^- \rightarrow \text{Cr}^{6+} \quad (1) ]

Восстановление: [ \text{Mn}^{7+} + e^- \rightarrow \text{Mn}^{6+} \quad (2) ]

3. Уравнивание полуреакций

Теперь уравняем количество электронов, участвующих в этих полуреакциях. В реакции окисления Cr теряет 3 электрона, а в реакции восстановления Mn принимает 1 электрон. Для того чтобы уравнять электроны, умножим вторую полуреакцию на 3:

[ 3\text{Mn}^{7+} + 3e^- \rightarrow 3\text{Mn}^{6+} \quad (3) ]

4. Полное уравнение

Теперь мы можем записать полное уравнение реакции, объединив уравненные полуреакции:

1. Окисление хрома: [ 2\text{Cr}_2(SO_4)_3 + 3KMnO_4 + 6KOH \rightarrow 2K_2CrO_4 + 3K_2MnO_4 + 3H_2O + 3H_2SO_4 ]

5. Уравнение с учетом стехиометрии

Теперь уравняем все компоненты:

• Хром: 2(3) = 6 (\text{Cr}^{3+}) (из (2\text{Cr}_2(SO_4)_3)) превращается в 2(1) = 2 (\text{Cr}^{6+}) (в (2K_2CrO_4)).
• Марганец: 3 (\text{Mn}^{7+}) (из (3KMnO_4)) превращается в 3 (\text{Mn}^{6+}) (в (3K_2MnO_4)).
• Сера: 2(3) = 6 (\text{SO}_4^{2-}) (из (2\text{Cr}_2(SO_4)_3)) и 3 (\text{SO}_4^{2-}) (из (3K_2SO_4)).
• Гидроксиды: 6KOH дает 3H₂O.

6. Уравнение реакции

Итоговое уравнение: [ 2\text{Cr}_2(SO_4)_3 + 3KMnO_4 + 6KOH \rightarrow 2K_2CrO_4 + 3K_2MnO_4 + 3H_2O + 3H_2SO_4 ]

7. Проверка

Теперь проверим, что количество атомов каждого элемента на левой и правой сторонах уравнения совпадает:

• Хром: 4 на обеих сторонах.
• Марганец: 3 на обеих сторонах.
• Сера: 6 на обеих сторонах.
• Кислород: 24 на обеих сторонах (суммируем кислороды из всех соединений).
• Калий: 6 на обеих сторонах.

Реакция уравнена. Теперь у вас есть уравнение, которое показывает, как сульфат хрома (III) окисляется до хромата, а перманганат марганца восстанавливается до манганата.

Для уравнивания реакции, сначала запишите полные полууровнения окисления и восстановления:

1. Окисление: ( \text{Cr}^{3+} - 3e^- \rightarrow \text{Cr}^{6+} ) (1 моль хрома)
2. Восстановление: ( \text{Mn}^{7+} + e^- \rightarrow \text{Mn}^{6+} ) (3 моля марганца)

Теперь определите количество электронов, которые участвуют в реакциях. Для уравнивания используем коэффициенты:

1. Умножаем полууровнение окисления на 1.
2. Умножаем полууровнение восстановления на 3.

Теперь у нас есть:

• ( \text{Cr}^{3+} \rightarrow \text{Cr}^{6+} + 3e^- )
• ( 3(\text{Mn}^{7+} + e^- \rightarrow \text{Mn}^{6+}) )

Составим уравнение в целом. Уравнение можно записать следующим образом:

[ \text{Cr}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{KMnO}_4 + 6\text{KOH} \rightarrow 2\text{K}_2\text{CrO}_4 + 3\text{K}_2\text{SO}_4 + 3\text{K}_2\text{MnO}_4 + 3\text{H}_2\text{O} ]

Проверьте, чтобы количество атомов каждого элемента слева и справа уравнения совпадало.