Задача Задача №3467407
А
А
Составим уравнение реакции соляной кислоты с перманганатом калия.
Класс задача: балансировка уравнения реагирования соляной кислоты с перманганатом калия в кислой среде.
Что происходит в participating реакциях:
- МnO4− в кислой среде восстанавливается до Mn2+.
- Cl− из соляной кислоты окисляется до Cl2.
- Полуреакции (в кислой среде)
- Восстановление марганца: MnO4− + 8 H+ + 5 e− → Mn2+ + 4 H2O
- Окисление хлора до Cl2: Cl− → Cl2 + e− Чтобы сбалансировать электроны, умножим вторую полуреакцию на 5: 5 Cl− → Cl2 + 5 e−
- Балансировка по электрону и суммирование Умножим первую полуреакцию на 2, чтобы получить 10 e−: 2 MnO4− + 16 H+ + 10 e− → 2 Mn2+ + 8 H2O Вторая полуреакция на 5 даёт 10 e−: 5 Cl− → Cl2 + 5 e−
Суммируем и отменяем электроны: 2 MnO4− + 16 H+ + 10 Cl− → 2 Mn2+ + 8 H2O + 5 Cl2
Это суммарная (net ionic) реакция для условий с кислотой и Cl−.
- Преобразование в молекулярное уравнение (с учётом KMnO4 и HCl)
- MnO4− берётся из KMnO4: 2 KMnO4 даёт 2 MnO4− и 2 K+.
- H+ и Cl− приходят из соляной кислоты HCl: 16 HCl даёт 16 H+ и 16 Cl−.
- Продукты должны включать соль MnCl2 и соль KCl, воду и Cl2.
Балансируя получается полное молекулярное уравнение: 2 KMnO4 + 16 HCl → 2 MnCl2 + 2 KCl + 8 H2O + 5 Cl2
Проверка баланса:
- Калькуляция по элементам: K: 2 слева, 2 справа (в 2 KCl) Mn: 2 слева, 2 справа (в 2 MnCl2) Cl: слева 16 (из 16 HCl); справа 2·MnCl2 содержит 4 Cl, плюс 2 KCl содержит 2 Cl, плюс 5 Cl2 содержит 10 Cl → 4 + 2 + 10 = 16 H: слева 16 (из 16 HCl); справа в 8 H2O содержится 16 H O: слева 8 (из 2 KMnO4); справа в 8 H2O содержится 8 O Заряд в обеих сторонах нейтрален. Баланс соблюдён.
Итого:
- Нетионная реакция (ионная): 2 MnO4− + 16 H+ + 10 Cl− → 2 Mn2+ + 8 H2O + 5 Cl2
- Молекулярное уравнение: 2 KMnO4 + 16 HCl → 2 MnCl2 + 2 KCl + 8 H2O + 5 Cl2
Важно помнить:
- Реакция протекает в кислой среде; избыток HCl приводит к образованию газообразного Cl2 (яд токсичен).
- Результирующий газ Cl2 можно видеть как желтовато-зеленый дым и он остро пахнет. Обязательно соблюдайте технику безопасности при работе с такими реактивами.
