Reacția de permanganat de potasiu cu oxalatul de sodiu are loc printr-o reacție clasică de oxidare-reducere. Două jumătăți de reacție alcătuiesc reacția completă. În fiecare jumătate de reacție, substanțele chimice fie pierd, fie câștigă electroni. La final, cantitatea de echilibri de transfer de electroni, numărul de atomi rămâne constant, dar se formează substanțe chimice noi, cum ar fi dioxidul de carbon.
Reactii Redox
Reacțiile de reducere a oxidării sau reacțiile redox apar atunci când electronii sunt transferați între substraturi. Se spune că atomul care câștigă electroni este redus și este agentul oxidant. Se spune că atomul care pierde electroni este oxidat și este agentul reducător. Un dispozitiv care să-și amintească acest lucru este „LEO merge GER”, ceea ce înseamnă că pierderea electronilor este oxidarea și câștigarea electronilor este reducerea. În cazul permanganatului de potasiu și oxalatului de sodiu, permanganatul de potasiu este redus în timp ce oxalatul de sodiu este oxidat. Mai exact, carbonul din anionul oxalat pierde electronii devenind oxidat în timp ce atomul de mangan câștigă electroni și se reduce.
Necesitatea acidului
Pentru ca reacția oxalatului de sodiu și a permanganatului de potasiu să aibă loc, compușii solizi de oxalat de sodiu și permanganat de potasiu trebuie dizolvați într-un lichid acid pentru a provoca disocierea ionilor care reacționează. Pentru oxalatul de sodiu sau Na2C2O4, oxalatul sau C2O4, trebuie să se disocieze de doi atomi de Na +, iar MnO4 trebuie să se disocieze de potasiu sau de atomul K +. De obicei, acidul sulfuric este adăugat la oxalatul de sodiu pentru a produce H2C2O4, sau acid oxalic plus clorură de sodiu. Oxalatul de H2C2O4 într-un mediu acid se disociază în C2O4 plus doi ioni H +. Permanganatul de potasiu într-un mediu acid se disociază în ionii de potasiu sau K + și permanganatul sau ionii MnO4.
Reacția de oxidare
O jumătate din reacția redox apare atunci când un atom este oxidat sau pierde electroni. În cazul reacției de permanganat de potasiu și oxalat de sodiu, oxidarea are loc atunci când atomii de carbon din acidul oxalic pierd electroni. În acid oxalic, atomii de carbon au o încărcare netă de +3. La sfârșitul reacției, atomii de carbon devin parte din dioxidul de carbon format. În dioxidul de carbon, atomii de carbon au o încărcare netă de +4. Deși pare ca și cum carbonul ar fi dobândit o încărcare pozitivă, în realitate, ei au pierdut doar o singură încărcare negativă, ceea ce le face mai pozitive. Pierderea unei singure încărcări negative indică faptul că au pierdut un electron sau că au fost oxidate. În această jumătate de reacție, 2 atomi de carbon au pierdut fiecare un singur electron.
Reacție de reducere
O a doua jumătate a reacției redox are loc atunci când un atom este redus sau câștigă electroni. În cazul reacției oxalatului de sodiu cu permanganat de potasiu, mangan sau Mn în ionul de permanganat MnO4-, are o sarcină de +7. Până la sfârșitul reacției, manganul are o încărcare de +2, existentă ca soluție Mn + 2. A devenit mai puțin pozitiv, schimbând de la +7 la +2, prin obținerea de electroni care poartă o încărcare negativă. În această jumătate de reacție, se obțin 5 electroni.
Echilibrarea reacției
Pentru ca o reacție redox să aibă loc, trebuie obținut și pierdut același număr de electroni și niciun atom nu poate fi creat sau distrus. Deoarece reacția are loc în acid, mai mulți ioni de hidrogen sau H + plutesc, precum și apă sau molecule H2O. Acestea pot fi adăugate la ambele părți ale ecuației pentru a echilibra numărul de atomi de hidrogen și oxigen. În timp ce se pare că o jumătate de reacție a pierdut doi electroni, iar alta a obținut cinci electroni, acesta este echilibrat prin înmulțirea ambelor părți ale fiecărei jumătăți de reacție cu un număr diferit pentru a produce același număr de electroni transferați pentru ambele reacții. De exemplu, dacă multați reacția de oxidare cu 5 pe ambele părți, un total de 10 electroni sunt transferați. Dacă multiplicați ambele părți ale reacției de reducere cu 2, un total de 10 electroni sunt transferați. Când două părți ale ecuațiilor sunt echilibrate și apoi combinate într-o singură ecuație de reacție redox, rezultatul este că 2 ioni de permanganat reacționează cu 5 ioni de oxalat în prezența unui acid pentru a produce 10 molecule de dioxid de carbon, 2 ioni de mangan și apă. În termeni de formulă, acest lucru poate fi scris ca: 2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H + => 10 CO2 + 2 Mn2 + + 8 H2O
