Αντιδρά το οξαλικό νάτριο με το υπερμαγγανικό κάλιο;

Η αντίδραση του υπερμαγγανικού καλίου με το οξαλικό νάτριο προχωρά μέσω μιας κλασικής αντίδρασης οξείδωσης-μείωσης. Δύο μισές αντιδράσεις αποτελούν την πλήρη αντίδραση. Σε κάθε μισή αντίδραση, οι χημικές ουσίες είτε χάνουν είτε κερδίζουν ηλεκτρόνια. Στο τέλος, το υπόλοιπο των ηλεκτρονίων, ο αριθμός των ατόμων παραμένει σταθερός, αλλά σχηματίζονται νέες χημικές ουσίες, όπως το διοξείδιο του άνθρακα.

Βίντεο της Ημέρας

Αντιδράσεις Redox

Αντιδράσεις μείωσης οξείδωσης ή αντιδράσεις οξειδοαναγωγής συμβαίνουν όταν μεταφέρονται ηλεκτρόνια μεταξύ υποστρωμάτων. Το άτομο που κερδίζει ηλεκτρόνια λέγεται ότι είναι μειωμένο και είναι ο οξειδωτικός παράγοντας. Το άτομο που χάνει τα ηλεκτρόνια λέγεται ότι είναι οξειδωμένο και είναι ο αναγωγικός παράγοντας. Μία συσκευή που θυμάται αυτό είναι "LEO goes GER", που σημαίνει ότι η απώλεια ηλεκτρονίων είναι η οξείδωση και η λήψη ηλεκτρονίων είναι η μείωση. Στην περίπτωση του υπερμαγγανικού καλίου και του οξαλικού νατρίου, το υπερμαγγανικό κάλιο μειώνεται ενώ το οξαλικό νάτριο οξειδώνεται. Ειδικότερα, ο άνθρακας από το οξαλικό ανιόν χάνει ηλεκτρόνια που οξειδώνονται ενώ το άτομο μαγγανίου αποκτά ηλεκτρόνια και μειώνεται.

Προκειμένου να συμβεί η αντίδραση οξαλικού νατρίου και υπερμαγγανικού καλίου, τα στερεά οξαλικά άλατα του νατρίου και το υπερμαγγανικό κάλιο πρέπει να διαλυθούν σε όξινο υγρό για να προκαλέσουν τη διάσταση της αντιδρώσας ιόντα. Για το οξαλικό νάτριο ή το Na2C2O4, το οξαλικό άλας ή το C204 πρέπει να αποσυνδεθεί από δύο άτομα Na + και το MnO4 πρέπει να αποσυνδεθεί από το κάλιο ή το άτομο Κ +. Τυπικά, το θειικό οξύ προστίθεται σε οξαλικό νάτριο για την παραγωγή H2C2O4 ή οξαλικού οξέος συν χλωριούχο νάτριο. Το οξαλικό H2C2O4 σε όξινο περιβάλλον διαχωρίζεται σε C2O4 συν δύο ιόντα Η +. Το υπερμαγγανικό κάλιο σε ένα όξινο περιβάλλον διασπάται στα ιόντα καλίου ή Κ + και υπερμαγγανικά ιόντα ή MnO4-.

Αντιδράσεις Οξείδωσης

Το ένα μισό της οξειδοαναγωγικής αντίδρασης εμφανίζεται όταν οξειδώνεται ένα άτομο ή χάνει ηλεκτρόνια. Στην περίπτωση αντίδρασης υπερμαγγανικού καλίου και οξαλικού νατρίου, η οξείδωση λαμβάνει χώρα όταν τα άτομα άνθρακα στο οξαλικό οξύ χάνουν ηλεκτρόνια. Στο οξαλικό οξύ, τα άτομα άνθρακα έχουν καθαρό φορτίο +3. Στο τέλος της αντίδρασης, τα άτομα άνθρακα γίνονται μέρος του σχηματιζόμενου διοξειδίου του άνθρακα. Στο διοξείδιο του άνθρακα, τα άτομα άνθρακα έχουν καθαρό φορτίο +4. Παρόλο που φαίνεται ότι ο άνθρακας έχει κερδίσει ένα θετικό φορτίο, στην πραγματικότητα, έχουν μόλις χάσει ένα μόνο αρνητικό φορτίο, καθιστώντας τους πιο θετικούς. Η απώλεια μίας μόνο αρνητικής φόρτισης δείχνει ότι έχουν χάσει ένα ηλεκτρόνιο, ή ότι έχουν οξειδωθεί. Σε αυτή την μισή αντίδραση, 2 άτομα άνθρακα έχασαν το καθένα ένα μόνο ηλεκτρόνιο.

Αντίδραση Μείωσης

Ένα δεύτερο μισό μιας οξειδοαναγωγικής αντίδρασης εμφανίζεται όταν μειώνεται ένα άτομο ή αποκτά ηλεκτρόνια.Στην περίπτωση της αντίδρασης οξαλικού νατρίου με υπερμαγγανικό κάλιο, μαγγάνιο ή Μη στο υπερμαγγανικό MnO4-ιόν, έχει ένα φορτίο +7. Μέχρι το τέλος της αντίδρασης, το μαγγάνιο έχει ένα φορτίο +2, που υπάρχει ως Mn + 2 σε διάλυμα. Έχει γίνει λιγότερο θετική, αλλάζοντας από +7 σε +2, κερδίζοντας ηλεκτρόνια που φέρουν αρνητικό φορτίο. Σε αυτή την μισή αντίδραση, αποκτώνται 5 ηλεκτρόνια.

Εξισορρόπηση της αντίδρασης

Προκειμένου να εμφανιστεί μια αντίδραση οξειδοαναγωγής, ο ίδιος αριθμός ηλεκτρονίων πρέπει να κερδηθεί και να χαθεί και κανένα άτομο δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί. Επειδή η αντίδραση λαμβάνει χώρα σε οξύ, πολλά ιόντα υδρογόνου ή Η + κυλούν γύρω, καθώς και μόρια νερού ή Η2Ο. Μπορούν να προστεθούν σε κάθε πλευρά της εξίσωσης προκειμένου να εξισορροπηθεί ο αριθμός των ατόμων υδρογόνου και οξυγόνου. Ενώ φαίνεται ότι η μισή αντίδραση έχει χάσει δύο ηλεκτρόνια και ένα άλλο έχει κερδίσει πέντε ηλεκτρόνια, αυτό εξισορροπείται πολλαπλασιάζοντας και τις δύο πλευρές κάθε ημι-αντίδρασης με διαφορετικό αριθμό για να αποδώσει τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων που μεταφέρθηκαν και για τις δύο αντιδράσεις. Για παράδειγμα, εάν πολλαπλασιάζετε την αντίδραση οξείδωσης κατά 5 και στις δύο πλευρές, μεταφέρονται συνολικά 10 ηλεκτρόνια. Εάν πολλαπλασιάζετε και τις δύο πλευρές της αντίδρασης με 2, μεταφέρονται συνολικά 10 ηλεκτρόνια. Όταν δύο πλευρές των εξισώσεων είναι ισορροπημένες και στη συνέχεια συνδυάζονται σε μια ενιαία εξίσωση αντίδρασης οξειδοαναγωγής, το αποτέλεσμα είναι ότι 2 υπερμαγγανικά ιόντα αντιδρούν με 5 οξαλικά ιόντα παρουσία οξέος για να δώσουν 10 μόρια διοξειδίου του άνθρακα, 2 ιόντα μαγγανίου και νερό. Στον τύπο της φόρμουλας, αυτό μπορεί να γραφτεί ως: 2 MnO4- + 5H2C2O4 + 6H + => 10CO2 + 2Mn2 + + 8H2O