Wie gleicht man diese Redoxreaktion mit der Oxidationszahlmethode aus? Fe2 + (aq) + MnO4– (aq) -> Fe3 + (aq) + Mn2 + (aq)

Antworten:

WARNUNG: Dies ist eine lange Antwort. Die ausgeglichene Gleichung lautet $"5Fe"^"2+" + "MnO"_4^"-" + "8H"^"+" → "5Fe"^"3+" + "Mn"^"2+" + "4H"_2"O"$ .

Erläuterung:

Sie folgen einer Reihe von Schritten in der Reihenfolge:

Identifizieren Sie die Oxidationszahl jedes Atoms.
Bestimmen Sie die Änderung der Oxidationszahl für jedes Atom, das sich ändert.
Stellen Sie die gesamte Zunahme der Oxidationszahl gleich der gesamten Abnahme der Oxidationszahl.
Stellen Sie diese Zahlen als Koeffizienten vor die Formeln, die diese Atome enthalten.
Gleichen Sie alle verbleibenden Atome außer aus $"O"$ und $"H"$ .
Guthaben $"O"$ .
Guthaben $"H"$ .
Überprüfen Sie, ob Atome und Ladungen im Gleichgewicht sind.

So funktioniert das. Ihre unausgeglichene Gleichung lautet

$"Fe"^"2+" + "MnO"_4^"-" → "Fe"^"3+" + "Mn"^"2+"$

1. Identifizieren Sie die Oxidationszahl jedes Atoms.

Links: $"Fe = +2; Mn = +7; O = -2"$
Rechte Seite: $"Fe = +3; Mn = +2"$

2. Bestimmen Sie die Änderung der Oxidationszahl für jedes Atom, das sich ändert.

$"Fe: +2 → +1; Change = +1"$
$"Mn: +7 → +2; Change = -5"$

3. Stellen Sie die gesamte Zunahme der Oxidationszahl gleich der gesamten Abnahme der Oxidationszahl.

Wir brauchen 5-Atome von $"Fe"$ für jedes 1 Atom von $"Mn"$ . Dies gibt uns insgesamt Änderungen von $"+5"$ und $"-5"$ .

4. Stellen Sie diese Zahlen als Koeffizienten vor die Formeln, die diese Atome enthalten.

$color(red)(5)"Fe"^"2+" + color(red)(1)"MnO"_4^"-" → color(red)(5)"Fe"^"3+" + color(red)(1)"Mn"^"2+"$

5. Gleichen Sie alle verbleibenden Atome außer aus $"H"$ und $"O"$ .

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6. Guthaben $"O."$

Füge genug hinzu $"H"_2"O"$ Moleküle auf die mangelhafte Seite zu balancieren $"O"$ .

Wir haben 4 $"O"$ Atome auf der linken Seite, also brauchen wir 4 $"H"_2"O"$ auf der rechten Seite.

$color(red)(5)"Fe"^"2+" + color(red)(1)"MnO"_4^"-" → color(red)(5)"Fe"^"3+" + color(red)(1)"Mn"^"2+" + color(blue)(4)"H"_2"O"$

7. Guthaben $"H"$ .

Füge genug hinzu $"H"^"+"$ Ionen auf die mangelhafte Seite zu balancieren $"H"$ .

Wir haben 8 $"H"$ Atome auf der rechten Seite, also brauchen wir 8 $"H"^"+"$ auf der Linken.

$color(red)(5)"Fe"^"2+" + color(red)(1)"MnO"_4^"-" + color(green)(8)"H"^"+" → color(red)(5)"Fe"^"3+" + color(red)(1)"Mn"^"2+" + color(blue)(4)"H"_2"O"$

8. Überprüfen Sie, ob Atome und Ladungen im Gleichgewicht sind.

Links: : $"5 Fe"$ ; $"1 Mn"$ ; $"8 H"$ ; $"4 O"$
Zur Rechten: $"5 Fe"$ ; $"1 Mn"$ ; $"8H"$ ; $"4 O"$

Links: $color(white)(ll)"+10"color(white)(ll) "- 1 + 8 = +17"$
Zur Rechten: $"+15 + 2"color(white)(mm) = "+17""$

Die ausgeglichene Gleichung lautet

$color(red)(5)"Fe"^"2+" + color(red)(1)"MnO"_4^"-" + color(green)(8)"H"^"+" → color(red)(5)"Fe"^"3+" + color(red)(1)"Mn"^"2+" + color(blue)(4)"H"_2"O"$