Die Reaktion von Kaliumpermanganat mit Natriumoxalat verläuft über eine klassische Redoxreaktion. Zwei Halbreaktionen bilden die volle Reaktion. In jeder Halbreaktion verlieren oder gewinnen Chemikalien Elektronen. Am Ende gleicht die Elektronenübertragung aus, die Anzahl der Atome bleibt konstant, aber neue Chemikalien wie Kohlendioxid entstehen.
Redoxreaktionen
Oxidations-Reduktions-Reaktionen oder Redox-Reaktionen treten auf, wenn Elektronen zwischen Substraten übertragen werden. Das Atom, das Elektronen gewinnt, soll reduziert werden und ist das Oxidationsmittel. Das Atom, das Elektronen verliert, wird als oxidiert bezeichnet und ist das Reduktionsmittel. Ein Gerät, an das man sich erinnert, ist "LEO goes GER", was für Losing Electrons steht, ist Oxidation und die Gewinnung von Elektronen ist Reduktion. Im Falle von Kaliumpermanganat und Natriumoxalat wird Kaliumpermanganat reduziert, während Natriumoxalat oxidiert wird. Genauer gesagt verliert der Kohlenstoff aus dem Oxalatanion Elektronen, die oxidiert werden, während das Manganatom Elektronen aufnimmt und reduziert wird.
Säureanforderung
Damit die Reaktion von Natriumoxalat und Kaliumpermanganat stattfinden kann, müssen die festen Natriumoxalat- und Kaliumpermanganatverbindungen in einer sauren Flüssigkeit gelöst werden, um die Dissoziation der reagierenden Ionen zu bewirken. Bei Natriumoxalat oder Na2C2O4 muss das Oxalat oder C2O4 von zwei Na + -Atomen dissoziieren und MnO4 muss von Kalium oder dem K + -Atom dissoziieren. Typischerweise wird Schwefelsäure zu Natriumoxalat hinzugefügt, um H2C2O4 oder Oxalsäure plus Natriumchlorid zu erzeugen. Das H2C2O4-Oxalat dissoziiert in einer sauren Umgebung in C2O4 plus zwei H + -Ionen. Kaliumpermanganat dissoziiert in einer sauren Umgebung in die Kalium- oder K + -Ionen und Permanganat- oder MnO 4 - -Ionen.
Oxidationsreaktion
Eine Hälfte einer Redoxreaktion tritt auf, wenn ein Atom oxidiert wird oder Elektronen verliert. Im Falle der Kaliumpermanganat- und Natriumoxalat-Reaktion tritt die Oxidation auf, wenn die Kohlenstoffatome in Oxalsäure Elektronen verlieren. In Oxalsäure haben die Kohlenstoffatome eine Nettoladung von +3. Am Ende der Reaktion werden die Kohlenstoffatome Teil des gebildeten Kohlendioxids. In Kohlendioxid haben die Kohlenstoffatome eine Nettoladung von +4. Obwohl es so aussieht, als hätte Kohlenstoff eine positive Ladung gewonnen, haben sie in Wirklichkeit nur eine einzige negative Ladung verloren, was sie positiver macht. Der Verlust einer einzelnen negativen Ladung zeigt an, dass sie ein Elektron verloren haben oder dass sie oxidiert wurden. In dieser Halbreaktion haben 2 Kohlenstoffatome jeweils ein einzelnes Elektron verloren.
Reduktionsreaktion
Eine zweite Hälfte einer Redoxreaktion tritt auf, wenn ein Atom reduziert wird oder Elektronen aufnimmt. Im Falle der Reaktion von Natriumoxalat mit Kaliumpermanganat, Mangan oder Mn im Permanganat MnO4-Ion, hat eine Ladung von +7. Am Ende der Reaktion hat das Mangan eine Ladung von +2, die als Mn + 2 in Lösung vorliegt. Es ist weniger positiv geworden, verändert sich von +7 zu +2, indem Elektronen gewonnen werden, die eine negative Ladung tragen. In dieser Halbreaktion werden 5 Elektronen gewonnen.
Die Reaktion balancieren
Damit eine Redoxreaktion stattfinden kann, muss die gleiche Anzahl von Elektronen gewonnen und verloren werden, und es können keine Atome erzeugt oder zerstört werden. Da die Reaktion in Säure stattfindet, schweben viele Wasserstoff- oder H + -Ionen sowie Wasser oder H2O-Moleküle umher. Sie können zu jeder Seite der Gleichung addiert werden, um die Anzahl der Wasserstoff- und Sauerstoffatome auszugleichen. Während es scheint, dass eine Halbreaktion zwei Elektronen verloren hat und eine andere fünf Elektronen gewonnen hat, wird dies ausgeglichen, indem beide Seiten jeder Halbreaktion mit einer anderen Zahl multipliziert werden, um die gleiche Anzahl an Elektronen zu erhalten, die für beide Reaktionen übertragen werden. Wenn Sie beispielsweise die Oxidationsreaktion auf beiden Seiten mit 5 multiplizieren, werden insgesamt 10 Elektronen übertragen. Wenn Sie beide Seiten der Reduktionsreaktion um 2 multiplizieren, werden insgesamt 10 Elektronen übertragen. Wenn zwei Seiten der Gleichungen ausgeglichen sind und dann zu einer einzigen Redoxreaktionsgleichung kombiniert werden, ist das Ergebnis, dass 2 Permanganationen mit 5 Oxalationen in der Gegenwart einer Säure reagieren, um 10 Kohlendioxidmoleküle, 2 Manganionen und Wasser zu ergeben. In Formeln ausgedrückt, kann dies wie folgt geschrieben werden: 2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H + => 10 CO2 + 2 Mn2 + + 8 H2O
