De reactie van kaliumpermanganaat met natriumoxalaat vindt plaats via een klassieke oxidatie-reductiereactie. Twee halve reacties vormen de volledige reactie. Bij elke halve reactie verliezen of verliezen elektronen of winnen ze elektronen. Uiteindelijk, de hoeveelheid elektronen brengt evenwichten over, het aantal atomen blijft constant, maar nieuwe chemicaliën, zoals koolstofdioxide, worden gevormd.
Redox-reacties
Oxidatie-reductiereacties, of redoxreacties, treden op wanneer elektronen worden overgedragen tussen substraten. Het atoom dat elektronen wint, wordt gezegd dat het wordt gereduceerd en is het oxidatiemiddel. Het atoom dat elektronen verliest, wordt gezegd geoxideerd te zijn en is het reductiemiddel. Een apparaat om dit te onthouden is "LEO goes GER", wat staat voor Verliezende elektronen is oxidatie en het verkrijgen van elektronen is reductie. In het geval van kaliumpermanganaat en natriumoxalaat wordt kaliumpermanganaat gereduceerd terwijl natriumoxalaat wordt geoxideerd. Meer specifiek verliest koolstof uit het oxalaatanion elektronen die worden geoxideerd, terwijl het mangaanatoom elektronen wint en wordt gereduceerd.
Zuurvereiste
Om de reactie van natriumoxalaat en kaliumpermanganaat te laten plaatsvinden, moeten de vaste natriumoxalaat- en kaliumpermanganaatverbindingen worden opgelost in een zure vloeistof om de dissociatie van de reagerende ionen te veroorzaken. Voor natriumoxalaat of Na2C2O4 moet het oxalaat of C2O4 dissociëren van twee Na + -atomen en moet MnO4 dissociëren van kalium of het K + -atoom. Zwavelzuur wordt typisch toegevoegd aan natriumoxalaat om H2C2O4 of oxaalzuur plus natriumchloride te produceren. Het H2C2O4-oxalaat in een zure omgeving dissocieert in C2O4 plus twee H + -ionen. Kaliumpermanganaat in een zure omgeving dissocieert in de kalium- of K + -ionen en permanganaat of MnO4-ionen.
Oxidatie Reactie
De helft van een redoxreactie vindt plaats wanneer een atoom wordt geoxideerd of elektronen verliest. In het geval van kaliumpermanganaat en natriumoxalaatreactie treedt de oxidatie op wanneer de koolstofatomen in oxaalzuur elektronen verliezen. In oxaalzuur hebben de koolstofatomen een netto lading van +3. Aan het einde van de reactie worden de koolstofatomen een deel van het gevormde kooldioxide. In kooldioxide hebben de koolstofatomen een netto lading van +4. Hoewel het lijkt alsof koolstof een positieve lading heeft gekregen, hebben ze in werkelijkheid net één negatieve lading verloren, waardoor ze positiever zijn. Het verliezen van een enkele negatieve lading geeft aan dat ze een elektron hebben verloren of dat ze zijn geoxideerd. In deze halve reactie hebben 2 koolstofatomen elk één enkel elektron verloren.
Reductiereactie
Een tweede helft van een redoxreactie vindt plaats wanneer een atoom wordt gereduceerd of elektronen wint. In het geval van de reactie van natriumoxalaat met kaliumpermanganaat, mangaan of Mn in het permanganaat MnO4-ion, heeft een lading van +7. Tegen het einde van de reactie heeft het mangaan een lading van +2, bestaande als Mn + 2 in oplossing. Het is minder positief geworden, veranderend van +7 naar +2, door het verkrijgen van elektronen die een negatieve lading dragen. In deze halve reactie zijn 5 elektronen gewonnen.
De reactie in balans brengen
Om een redoxreactie te laten plaatsvinden, moet hetzelfde aantal elektronen worden gewonnen en verloren en kunnen geen atomen worden gemaakt of vernietigd. Omdat de reactie plaatsvindt in zuur, zweven veel waterstof of H + -ionen rond, evenals water of H2O-moleculen. Ze kunnen aan beide kanten van de vergelijking worden toegevoegd om het aantal waterstof- en zuurstofatomen in balans te brengen. Hoewel het erop lijkt dat een halve reactie twee elektronen heeft verloren en een andere vijf elektronen heeft gekregen, wordt dit in evenwicht gebracht door beide zijden van elke halfreactie met een ander aantal te vermenigvuldigen om hetzelfde aantal elektronen voor beide reacties over te brengen. Als u bijvoorbeeld de oxidatiereactie aan beide zijden met 5 vermenigvuldigt, worden in totaal 10 elektronen overgedragen. Als je beide kanten van de reductiereactie met 2 vermenigvuldigt, worden in totaal 10 elektronen overgedragen. Wanneer twee zijden van de vergelijkingen gebalanceerd zijn en dan worden gecombineerd in een enkele redoxreactievergelijking, is het resultaat dat 2 permanganaationen reageren met 5 oxalaationen in aanwezigheid van een zuur om 10 koolstofdioxidemoleculen, 2 mangaanionen en water te geven. In formule-termen kan dit worden geschreven als: 2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H + => 10 CO2 + 2 Mn2 + + 8 H2O
