Электронный баланс реакции⁚
Сначала введем уравнение реакции⁚
5 C6H10 8 KMnO4 12 H2SO4 → 5 C4H8(COOH)2 8 MnSO4 4 K2SO4 12 H2O
Уравнение реакции можно сбалансировать‚ сопоставляя количество атомов каждого элемента на обеих сторонах уравнения. Однако этот метод не объясняет‚ какие именно ионы искомых веществ участвуют в реакции. Чтобы узнать количество электронов‚ которые переходят от одного вещества к другому в ходе реакции‚ мы можем использовать электронный баланс.
В данной реакции идет окислительно-восстановительное действие. Проанализируем изменения окислительных состояний⁚
Вещество‚ в котором окислительные состояния уменьшились‚ считается восстановителем (редуктором). Вещество‚ в котором окислительные состояния увеличились‚ считается окислителем.
Проанализируем ионы марганца (Mn) в данной реакции⁚
В перманганате калия (KMnO4) марганец находится в окислительном состоянии 7. В конечном продукте MnSO4 марганец находится в окислительном состоянии 2. Значит‚ окислительное состояние марганца уменьшилось на 5.
Количество электронов‚ которые переходят от одного марганца к другому‚ определяется разницей в окислительных состояниях. Таким образом‚ каждый ион Mn7 принимает 5 электронов‚ чтобы превратиться в ион Mn2 .
Теперь‚ чтобы сбалансировать электроны‚ необходимые для превращения ионов марганца‚ мы добавляем нужное количество электронов к стороне реакции с более высоким окислительным состоянием марганца (KMnO4).
5 C6H10 8 KMnO4 8*5e- 12 H2SO4 → 5 C4H8(COOH)2 8 MnSO4 4 K2SO4 12 H2O
Количество электронов‚ добавленных к стороне с перманганатом калия (KMnO4)‚ равно количеству уменьшений в окислительном состоянии марганца (5 электронов) и коэффициенту перед перманганатом калия (8).