Решение: Электронный баланс перманганата
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{NaMnO_4 + NaOH \rightarrow Na_2MnO_4 + O_2 + H_2O}$. Запишите формулы вещества или частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое из них является окислителем, а какое — восстановителем.
Решение по шагам
5 шаговОпределяем степени окисления элементов, которые изменяются. В $\mathrm{NaMnO_4}$ марганец имеет степень окисления $+7$, а в $\mathrm{Na_2MnO_4}$ — $+6$. Кислород в $\mathrm{NaOH}$ имеет степень окисления $-2$, а в $\mathrm{O_2}$ — $0$.
$$\mathrm{Mn^{+7} \rightarrow Mn^{+6};\quad O^{-2} \rightarrow O_2^0}$$Марганец принимает один электрон на один атом. Два атома кислорода отдают четыре электрона.
$$\mathrm{Mn^{+7} + 1e^- \rightarrow Mn^{+6}}\qquad\mathrm{2O^{-2} - 4e^- \rightarrow O_2^0}$$Уравниваем число отданных и принятых электронов: перед соединениями марганца ставим коэффициент 4.
$$\mathrm{4NaMnO_4 + 4NaOH \rightarrow 4Na_2MnO_4 + O_2 + 2H_2O}$$Проверяем баланс атомов: натрия — 8, марганца — 4, кислорода — 20 и водорода — 4 в обеих частях уравнения.
Марганец принимает электроны, поэтому $\mathrm{NaMnO_4}$ является окислителем. Кислород гидроксид-иона отдаёт электроны, поэтому $\mathrm{NaOH}$, точнее частица $\mathrm{OH^-}$, является восстановителем.
$\mathrm{4NaMnO_4 + 4NaOH \rightarrow 4Na_2MnO_4 + O_2 + 2H_2O}$; окислитель — $\mathrm{NaMnO_4}$, восстановитель — $\mathrm{NaOH}$ или $\mathrm{OH^-}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают изменение степени окисления марганца с $+7$ до $+6$.
Считают кислород в $\mathrm{OH^-}$ окислителем, хотя он отдаёт электроны.
Неверно уравнивают коэффициент перед $\mathrm{O_2}$ или не проверяют число атомов водорода и кислорода.