Реши задание на изображении

Кратко. На фото — восстановление перманганат-иона \(\mathrm{MnO_4^-}\) (марганец в степени окисления \(+7\)) в разных средах.

Сбалансированные полуреакции:

1. Кислая среда: \[ \mathrm{MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O} \]

2. Нейтральная среда: \[ \mathrm{MnO_4^- + 2H_2O + 3e^- \rightarrow MnO_2\downarrow + 4OH^-} \]

3. Щелочная среда: \[ \mathrm{MnO_4^- + e^- \rightarrow MnO_4^{2-}} \]

Как это получать:

• Сначала определяют степень окисления марганца:

  • в \(\mathrm{MnO_4^-}\): \(+7\);
  • в \(\mathrm{Mn^{2+}}\): \(+2\);
  • в \(\mathrm{MnO_2}\): \(+4\);
  • в \(\mathrm{MnO_4^{2-}}\): \(+6\).

• Число принятых электронов равно понижению степени окисления: \[ +7 \to +2 : 5e^-, \qquad +7 \to +4 : 3e^-, \qquad +7 \to +6 : 1e^-. \]

• В кислой среде кислород уравнивают водой, а водород — ионами \(\mathrm{H^+}\). В нейтральной и щелочной средах используют \(\mathrm{H_2O}\) и \(\mathrm{OH^-}\).

Проверка зарядов:

• кислая: слева \(-1+8-5=+2\), справа \(+2\);
• нейтральная: слева \(-1-3=-4\), справа \(-4\);
• щелочная: слева \(-1-1=-2\), справа \(-2\).

Всё уравнено по атомам и зарядам. Для полного уравнения нужен ещё восстановитель — на фото даны только полуреакции.

Если верхняя обрезанная строка тоже относится к заданию, то для неё: \[ \mathrm{MnO_4^{2-} + 8H^+ + 4e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O} \]