9. Типичные реакции окисления-восстановления Реакции с участием перманганата калия в качестве окислителя:

При взаимодействии перманганата калия с восстановителем образуются различные продукты восстановления в зависимости от pH среды.

Реакции в кислой среде.

5 K₂S⁺⁴O₃ + 2KMn⁺⁷O₄ + 3H₂SO₄   6K₂S⁺⁶O₄ + 2Mn⁺²SO₄ + 3H₂O 

электронный баланс

M n+7 + 5ē   Mn+2	2
S +4 – 2ē   S+6	5

метод полуреакций

M nO4- + 8H+ + 5ē   Mn2+ + 4H2O	2
S O32- + H2O – 2ē   SO42- + 2H+	5

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

2 MnO₄^- + 16H⁺ + 5SO₃^2- + 5H₂O   2Mn²⁺ + 8H₂O + 5SO₄^2- + 10H⁺

и ли 2MnO₄^- + 6H⁺ + 5SO₃^2-   2Mn²⁺ + 3H₂O + 5SO₄^2-

(Фиолетовый раствор  KMnO₄  обесцвечивается при добавлении раствора K₂SO₃.)

Реакции в нейтральной среде

3 K₂S⁺⁴O₃ + 2KMn⁺⁷O₄ + H₂O   3K₂S⁺⁶O₄ +2Mn⁺⁴O₂ + 2KOH

электронный баланс

S+4 – 2ē  S+6	3
Mn+7 + 3ē  Mn+4	2

 

метод полуреакций:

MnO41- + 2H2O + 3ē  MnO2 + 4OH-	2
SO32- + 2OH- - 2ē  SO42- + H2O	3

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

2MnO₄^- + 4H₂O + 3SO₃^2- + 6OH^-  2MnO₂ + 8OH^- + 3SO₄^2- + 3H₂O

или 2MnO₄^- + H₂O + 3SO₃^2-  2MnO₂ + 2OH^- + 3SO₄^2-

(Фиолетовый раствор KMnO₄ после окончания реакции обесцвечивается и наблюдается выпадение бурого осадка).

Реакции в щелочной среде.

K ₂S⁺⁴O₃ + 2KMn⁺⁷O₄ + 2KOH   K₂S⁺⁶O₄ +2K₂Mn⁺⁶O₄ + H₂O

электронный баланс

S+4 – 2ē  S+6	1
Mn+7 + 1ē  Mn+6	2

 

метод полуреакций:

SO32- + 2OH- - 2ē  SO42- + H2O	1
MnO41- + ē  MnO42-	2

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––

SO₃^2- + 2OH^- + 2MnO₄^-  SO₄^2- + H₂O + 2MnO₄^2-

(Фиолетовый раствор KMnO₄ превращается в зеленоватый раствор K₂MnO₄)

Таким образом,

Реакции с дихроматом калия в качестве окислителя

Степень окисления хрома понижается с +6 до +3. Наблюдается изменение окраски реакционной массы с желто-оранжевого цвета до зеленого или фиолетового. 

1 )K₂Cr₂⁺⁶O₇ + 3H₂S^-2 + 4H₂SO₄   K₂SO₄ + Cr₂⁺³(SO₄)₃ + 3S⁰ + 7H₂O 

электронный баланс:

2Cr+6 + 6ē  2Cr+3	1
S-2 - 2ē  S0	3

 

метод полуреакций:

Cr2O72- + 14H+ + 6ē  2Cr3+ + 7H2O	1
H2S0 - 2ē  S0 + 2H+	3

––––––––––––––––––––––––––––––––––

Cr₂O₇^2- + 8H⁺ + 3H₂S  2Cr³⁺ + 7H₂O + 3S⁰

2 ) K₂Cr₂⁺⁶O₇ + 6Fe⁺²SO₄ + 7H₂SO₄   3Fe₂⁺³(SO₄)₃ + K₂SO₄ + Cr₂⁺³(SO₄)₃ + 7H₂O 

электронный баланс:

2Cr+6 + 6ē  2Cr+3	1
Fe+2 – ē  Fe+3	6

 

метод полуреакций:

Cr2O72- + 14H+ + 6ē  2Cr3+ + 7H2O	1
Fe2+ - ē  Fe3+	6

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––

6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- + 14H⁺  2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O

3 ) K₂Cr₂⁺⁶O₇ + 14HCl^-1   3Cl₂⁰ + 2KCl + 2Cr⁺³Cl₃ + 7H₂O

электронный баланс:

2Cr+6 + 6ē  2Cr+3	1
2Cl-1 – 2ē  Cl20	3

 

метод полуреакций:

Cr2O72- + 14H+ + 6ē  2Cr3+ + 7H2O	1
2Cl1- - 2ē  Cl20	3

–––––––––––––––––––––––––––––––––––

Cr₂O₇^2- + 6Cl^- + 14H⁺  2Cr³⁺ + 3Cl₂⁰ + 7H₂O