Как расставить коэффициенты методом электронного баланса для реакции:

CH₃CH₂OH + KMnO₄ + H₂SO₄ → CH₃COOH + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O?

Химия Колледж Окислительно-восстановительные реакции коэффициенты метод электронного баланса химическая реакция расстановка коэффициентов CH₃CH₂OH KMnO4 H2SO4 CH3COOH K2SO4 MnSO4 H2O Новый

Для расстановки коэффициентов методом электронного баланса, давайте пройдем через несколько шагов.

Шаг 1: Определение окислительно-восстановительных процессов

В данной реакции мы имеем спирт (CH₃CH₂OH), который окисляется до уксусной кислоты (CH₃COOH), и ион марганца (MnO₄), который восстанавливается. Необходимо определить, какие элементы изменяют свои степени окисления.

Шаг 2: Определение степеней окисления

• В CH₃CH₂OH (этилиевый спирт) углерод в -OH имеет степень окисления -1.
• В CH₃COOH (уксусная кислота) углерод в -COOH имеет степень окисления +3.
• Ион марганца в KMnO₄ имеет степень окисления +7, а в MnSO₄ — +2.

Шаг 3: Балансировка окисления и восстановления

Теперь мы можем записать полуреакции для окисления и восстановления:

• Окисление: CH₃CH₂OH → CH₃COOH + 2H⁺ + 2e^-
• Восстановление: MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- → Mn²⁺ + 4H₂O

Шаг 4: Уравнивание электронов

Теперь необходимо уравнять количество электронов в обеих полуреакциях. В окислительной реакции мы получаем 2 электрона, а в восстановительной — 5. Умножим первую полуреакцию на 5, чтобы получить 10 электронов:

• 5(CH₃CH₂OH → CH₃COOH + 2H⁺ + 2e^-)

Шаг 5: Запись полной реакции

Теперь мы можем записать полную реакцию, добавив обе полуреакции:

• 5CH₃CH₂OH + 2KMnO₄ + 16H⁺ → 5CH₃COOH + 2Mn²⁺ + 8H₂O + 2K⁺

Шаг 6: Учет остальных реагентов

Теперь добавим K₂SO₄ и H₂SO₄ в уравнение:

• 5CH₃CH₂OH + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5CH₃COOH + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

Шаг 7: Проверка уравнения

Теперь проверим, сбалансированы ли все элементы:

• Углерод: 5 (слева) = 5 (справа)
• Водород: 16 (слева) = 16 (справа)
• Кислород: 20 (слева) = 20 (справа)
• Марганец: 2 (слева) = 2 (справа)
• Калий: 2 (слева) = 2 (справа)

Таким образом, уравнение сбалансировано, и коэффициенты для реакции:

• 5 CH₃CH₂OH
• 2 KMnO₄
• 8 H₂SO₄
• 5 CH₃COOH
• 2 MnSO₄
• 1 K₂SO₄
• 8 H₂O

Итоговое уравнение реакции:

5CH₃CH₂OH + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5CH₃COOH + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O