Пример 3. Напишите уравнения реакций между перманганатом калия и сульфитом калия в кислой, щелочной и нейтральной средах

Напишите уравнения реакций между перманганатом калия и сульфитом калия в кислой, щелочной и нейтральной средах. Уравняйте методом электронно-ионного баланса.

Решение:

а) Кислая среда

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂SO₄ → MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

MnO₄^- + SO₃^2- + H⁺ → Mn²⁺ + SO₄^2- + H₂O

MnO₄^- + 8H⁺ + 5е → Mn²⁺ + 4H₂O, восстановление | 2

SO₃^2- + H₂O – 2е → SO₄^2- + 2H⁺ , окисление | 5

2MnO₄^- + 16 H⁺ + 5SO₃^2- + 5H₂O → 2Mn²⁺ +5SO₄^2- + 8H₂O +10H⁺

2MnO₄^- + 6 H⁺ + 5SO₃^2- → 2Mn²⁺ +5SO₄^2- + 3H₂O

2MnO₄ + 5K₂ SO₃ + 3H₂SO₄ + 2MnSO₄ + 6K₂SO₄ + 3H₂O.

б) Щелочная среда

KMnO₄ + K₂SO₃ + KOH → KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂O

MnO₄^- + SO₃² + OH^- → MnO₄^- + SO₄² + H₂O

MnO₄^- + е → MnO₄^2-, восстановление | 2

SO₃^2- + 2OH^- - 2е → SO₄^2- + H₂O, окисление | 1

2MnO₄^- + SO₃² + 2OH^- → 2MnO₄^- + SO₄² + H₂O

2KMnO₄ + K₂SO₃ + 2KOH = 2K₂MnO4 + K₂SO₄ + H₂O.

в) Нейтральная среда

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂O → MnO₂ + К₂SO₄ + КOН

MnO₄^- + SO₃^2- + H₂O → MnO₂ + SO₄^2- + OH^-

MnO₄^- + 2H₂O + 3е → MnO₂ + 4OH^-, восстановление | 2

SO₃^2- + 2OH^- - 2е → SO₄^2- + 2H₂O, окисление | 3

2MnO₄^- + 4H₂O + 3SO₃^2- → 2MnO₂ + 8H₂O^- + 3SO₄^2- + 2H₂O

2MnO₄^- + 3SO₃^2- + H₂O → 2MnO₂ + 3SO₄^2- + 2OH^-

2KMnO₄ + 3K₂SO₃ + H₂O → 2MnO₂ +3К₂SO₄ + 2КOН

Пример 4.

В каком направлении в стандартных условиях будет протекать реакция: КСl + Br₂ = KBr + Cl₂? j (Br₂⁰/2Br^-) = +1,09В, j (Cl₂⁰/2Cl^-) = +1,36В.

Решение: Для определения направления реакции рассчитаем ее ЭДС. Для этого определим, что является окислителем, а что является восстановителем:

КСl^-1 + Br₂⁰ = KBr^-1 + Cl₂⁰; Сl^-1 – отдает свои электроны, следовательно, является восстановителем, Br₂ – окислителем.

ЭДС рассчитываем по формуле: ∆E⁰ = j⁰_ок-ля – j⁰_вос-ля = 1,36 – 1,09 = 0,28 > 0. Т.к. ЭДС реакции больше нуля, то она протекает самопроизвольно в прямом направлении.

Ответ: реакция протекает самопроизвольно в прямом направлении.