Reaktionen av kaliumpermanganat med natriumoxalat fortskrider via en klassisk oxidations-reduktionsreaktion. Två halvreaktioner utgör den fulla reaktionen. I varje halvreaktion förlorar kemikalier antingen eller erhåller elektroner. I slutändan överför mängden elektroner saldon, antalet atomer är konstanta, men nya kemikalier, såsom koldioxid, bildas.
Redoxreaktioner
Oxidations-reduktionsreaktioner eller redoxreaktioner uppstår när elektroner överförs mellan substrat. Atomen som erhåller elektroner sägs minska och är oxidationsmedlet. Atomen som förlorar elektroner sägs vara oxiderad och är reduktionsmedlet. En enhet som kommer ihåg detta är "LEO går GER", vilket står för att förlora elektroner är oxidation och att få elektroner är reduktion. När det gäller kaliumpermanganat och natriumoxalat reduceras kaliumpermanganat medan natriumoxalat oxideras. Närmare bestämt förlorar kol från oxalatanjonen elektroner som oxideras medan manganatomen får elektroner och blir reducerad.
Surt krav
För att reaktionen av natriumoxalat och kaliumpermanganat ska kunna uppstå måste de fasta natriumoxalat- och kaliumpermanganatföreningarna lösas i en sur vätska för att orsaka dissociationen av de reaktiva jonerna. För natriumoxalat eller Na2C2O4 måste oxalatet eller C2O4 dissociera från två Na + -atomer och MnO4 måste dissociera från kalium eller K + -atomen. Typiskt sättes svavelsyra till natriumoxalat för framställning av H2C204 eller oxalsyra plus natriumklorid. H2C2O4-oxalatet i en sur miljö dissocierar i C2O4 plus två H + -joner. Kaliumpermanganat i en sur miljö dissocierar i kalium- eller K + -joner och permanganat eller MnO4-joner.
Oxideringsreaktion
En hälften av en redoxreaktion uppstår när en atom oxideras eller förlorar elektroner. I fallet med kaliumpermanganat och natriumoxalatreaktion uppstår oxidationen när kolatomerna i oxalsyra förlorar elektroner. I oxalsyra har kolatomerna en nettovikt på +3. Vid reaktionens slut blir kolatomerna en del av den bildade koldioxiden. I koldioxid har kolatomerna en nettovikt på +4. Även om det verkar som om kol har fått en positiv laddning, har de i själva verket bara förlorat en enda negativ laddning, vilket gör dem mer positiva. Att förlora en enda negativ laddning indikerar att de har förlorat en elektron, eller att de har oxiderats. I denna halvreaktion har 2 kolatomer varje förlorat en enda elektron.
Reduktionsreaktion
En andra hälften av en redoxreaktion uppstår när en atom reduceras eller erhåller elektroner. I fallet med reaktionen av natriumoxalat med kaliumpermanganat, mangan eller Mn i permanganatet MnO4-jon har en laddning av +7. Vid reaktionens slut har mangan en laddning av +2, existerande som Mn + 2 i lösning. Det har blivit mindre positivt, ändras från +7 till +2, genom att få elektroner som bär en negativ laddning. I denna halvreaktion uppnås 5 elektroner.
Balansera reaktionen
För att en redoxreaktion ska uppstå måste samma antal elektroner uppnås och förloras, och inga atomer kan skapas eller förstöras. Eftersom reaktionen sker i syra, flyter många väte- eller H + -joner runt, liksom vatten eller H2O-molekyler. De kan läggas till vardera sidan av ekvationen för att balansera antalet väte och syreatomer. Medan det verkar som om en halvreaktion har förlorat två elektroner, och en annan har fått fem elektroner, balanseras detta genom att multiplicera båda sidor av varje halvreaktion med ett annat tal för att ge samma antal elektroner som överförs för båda reaktionerna. Om du till exempel överför oxidationsreaktionen med 5 på båda sidor överförs totalt 10 elektroner. Om du multiplicerar båda sidor av reduktionsreaktionen med 2 överförs totalt 10 elektroner. När två sidor av ekvationerna balanseras och sedan kombineras till en enda redoxreaktionslikning, är resultatet 2 permanganatjoner reagerade med 5 oxalatjoner i närvaro av en syra för att ge 10 koldioxidmolekyler, 2 manganjoner och vatten. I formelform kan detta skrivas som: 2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H + => 10 CO2 + 2 Mn2 + + 8 H2O
