Reakcja nadmanganianu potasu ze szczawianem sodu przebiega w klasycznej reakcji utleniania i redukcji. Dwie reakcje połowiczne składają się na pełną reakcję. W każdej połowie reakcji chemikalia albo tracą, albo zyskują elektrony. W końcu ilość sald przeniesienia elektronów, liczba atomów pozostaje stała, ale powstają nowe chemikalia, takie jak dwutlenek węgla.
Reakcje Redox
Reakcje utleniania-redukcji lub reakcje redoks zachodzą, gdy elektrony są przenoszone między substratami. Mówi się, że atom, który zyskuje elektrony, jest zredukowany i jest czynnikiem utleniającym. Mówi się, że atom, który traci elektrony, jest utleniony i jest czynnikiem redukującym. Jednym z urządzeń do zapamiętania jest "LEO goes GER", co oznacza, że Losing Electrons to Oxidization, a Gaining Electrons Reduction. W przypadku nadmanganianu potasu i szczawianu sodu nadmanganian potasu ulega redukcji, natomiast szczawian sodu jest utleniony. Bardziej szczegółowo, węgiel z anionu szczawianowego traci elektrony utleniające się, podczas gdy atom manganu zyskuje elektrony i ulega zmniejszeniu.
Kwasowy wymóg
W celu reakcji szczawianu sodu i nadmanganianu potasu, stały szczawian sodowy i nadmanganian potasu muszą być rozpuszczone w kwasowej cieczy, aby spowodować dysocjację reagujących jonów. W przypadku szczawianu sodu lub Na2C2O4, szczawian lub C2O4 musi dysocjować z dwóch atomów Na +, a MnO4 musi dysocjować z potasu lub atomu K +. Zazwyczaj kwas siarkowy dodaje się do szczawianu sodu z wytworzeniem H2C2O4 lub kwasu szczawiowego z chlorkiem sodu. Szczawian H2C2O4 w kwaśnym środowisku dysocjuje na C2O4 plus dwa jony H +. Nadmanganian potasu w środowisku kwaśnym dysocjuje na jony potasu lub K + i nadmanganiany lub jony MnO4-.
Reakcja utleniania
Jedna połowa reakcji redoks zachodzi, gdy atom jest utleniony lub traci elektrony. W przypadku nadmanganianu potasu i reakcji szczawianu sodu utlenianie zachodzi, gdy atomy węgla w kwasie szczawiowym tracą elektrony. W kwasie szczawiowym atomy węgla mają ładunek netto równy +3. Pod koniec reakcji atomy węgla stają się częścią utworzonego dwutlenku węgla. W dwutlenku węgla atomy węgla mają ładunek netto równy +4. Chociaż wydaje się, że węgiel uzyskał ładunek dodatni, w rzeczywistości stracił tylko jeden ładunek ujemny, czyniąc je bardziej pozytywnymi. Utrata pojedynczego ładunku ujemnego wskazuje, że stracili elektron, lub że zostali utlenieni. W tej połowie reakcji każdy z 2 atomów węgla stracił jeden elektron.
Reakcja redukcji
Druga połowa reakcji redoks zachodzi, gdy atom ulega redukcji, lub zyskuje elektrony. W przypadku reakcji szczawianu sodu z nadmanganianem potasu, manganem lub Mn w jonie nadmanganianu MnO4- ma ładunek +7. Pod koniec reakcji mangan ma ładunek +2, występujący jako Mn + 2 w roztworze. Stało się mniej pozytywne, zmieniając się z +7 na +2, przez pozyskiwanie elektronów niosących ładunek ujemny. W tej połowie reakcji uzyskuje się 5 elektronów.
Równoważenie reakcji
Aby nastąpiła reakcja redoks, należy uzyskać i utracić tę samą liczbę elektronów i nie można tworzyć ani niszczać atomów. Ponieważ reakcja zachodzi w kwasie, w powietrzu unosi się wiele jonów wodoru lub H +, a także cząsteczki wody lub H2O. Można je dodać po obu stronach równania, aby zrównoważyć liczbę atomów wodoru i tlenu. O ile wydaje się, że jedna z połówek reakcji straciła dwa elektrony, a druga uzyskała pięć elektronów, jest to równoważone przez pomnożenie obu stron każdej połowy reakcji przez inną liczbę, aby uzyskać taką samą liczbę elektronów przeniesionych dla obu reakcji. Na przykład, jeśli zwiększysz reakcję utleniania o 5 po obu stronach, przeniesiesz w sumie 10 elektronów. Jeśli wiele stron reakcji redukcji jest o 2, przeniesionych zostaje łącznie 10 elektronów. Kiedy dwie strony równania są zrównoważone, a następnie połączone w jedno równanie reakcji redoks, wynikiem jest 2 jony nadmanganianu reagują z 5 jonami szczawianowymi w obecności kwasu, aby uzyskać 10 cząsteczek dwutlenku węgla, 2 jony manganu i wodę. W ujęciu formułowym można to zapisać jako: 2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H + => 10 CO2 + 2 Mn2 + + 8 H2O
