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Come bilanciare questa reazione redox usando il metodo del numero di ossidazione? Fe2 + (aq) + MnO4– (aq) -> Fe3 + (aq) + Mn2 + (aq)

Risposta:

ATTENZIONE: questa è una risposta lunga. L'equazione bilanciata è #"5Fe"^"2+" + "MnO"_4^"-" + "8H"^"+" → "5Fe"^"3+" + "Mn"^"2+" + "4H"_2"O"#.

Spiegazione:

Segui una serie di passaggi in ordine:

  1. Identifica il numero di ossidazione di ogni atomo.
  2. Determina la variazione del numero di ossidazione per ciascun atomo che cambia.
  3. Rendere l'aumento totale del numero di ossidazione uguale alla diminuzione totale del numero di ossidazione.
  4. Posiziona questi numeri come coefficienti davanti alle formule contenenti quegli atomi.
  5. Bilancia tutti gli atomi rimanenti diversi da #"O"# e #"H"#.
  6. Equilibrio #"O"#.
  7. Equilibrio #"H"#.
  8. Verifica che gli atomi e il bilancio delle cariche.

Ecco come funziona. La tua equazione sbilanciata è

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

1. Identifica il numero di ossidazione di ogni atomo.

Lato sinistro: #"Fe = +2; Mn = +7; O = -2"#
Lato destro: #"Fe = +3; Mn = +2"#

2. Determina la variazione del numero di ossidazione per ciascun atomo che cambia.

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

3. Rendere l'aumento totale del numero di ossidazione uguale alla diminuzione totale del numero di ossidazione.

Abbiamo bisogno di 5 atomi di #"Fe"# per ogni 1 atomo di #"Mn"#. Questo ci dà cambiamenti totali di #"+5"# e #"-5"#.

4. Posiziona questi numeri come coefficienti davanti alle formule contenenti quegli atomi.

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

5. Bilancia tutti gli atomi rimanenti diversi da #"H"# e #"O"#.

Donate.

6. Equilibrio #"O."#

Aggiungi abbastanza #"H"_2"O"# molecole sul lato carente per bilanciare #"O"#.

Abbiamo 4 #"O"# atomi a sinistra, quindi abbiamo bisogno di 4 #"H"_2"O"# sulla destra.

#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. Equilibrio #"H"#.

Aggiungi abbastanza #"H"^"+"# ioni sul lato debole per bilanciare #"H"#.

Abbiamo 8 #"H"# atomi a destra, quindi abbiamo bisogno di 8 #"H"^"+"# sulla sinistra.

#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. Verifica che gli atomi e il bilancio delle cariche.

Sulla sinistra: : #"5 Fe"#; #"1 Mn"#; #"8 H"#; #"4 O"#
Sulla destra: #"5 Fe"#; #"1 Mn"#; #"8H"#; #"4 O"#

Sulla sinistra: #color(white)(ll)"+10"color(white)(ll) "- 1 + 8 = +17"#
Sulla destra: #"+15 + 2"color(white)(mm) = "+17""#

L'equazione bilanciata è

#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"#

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