ويستمر تفاعل برمنغنات البوتاسيوم مع أكسالات الصوديوم عبر تفاعل اختزال أكسدة كلاسيكي. تشكل نصف ردود الفعل نصف رد الفعل الكامل. في كل نصف تفاعل ، تفقد المواد الكيميائية إما أو تكتسب إلكترونات. في النهاية ، كمية الأرصونات التي تنقل الإلكترونات ، يبقى عدد الذرات ثابتًا ، ولكن يتم تكوين مواد كيميائية جديدة ، مثل ثاني أكسيد الكربون.
تفاعلات الأكسدة والاختزال
تحدث تفاعلات تقليل الأكسدة أو تفاعلات الأكسدة والاختزال عندما يتم نقل الإلكترونات بين الركائز. ويقال إن الذرة التي تكتسب الإلكترونات تنخفض وهي العامل المؤكسد. يقال إن الذرة التي تفقد الإلكترونات هي مؤكسدة وهي العامل المختزل. جهاز واحد لتذكر هذا هو "LEO يذهب GER" ، والتي تقف على فقدان Electrons هو الأكسدة و Getting Electrons هو الحد. في حالة برمنجنات البوتاسيوم وأوكسالات الصوديوم ، يتم تقليل برمنجنات البوتاسيوم في حين أكسدة أكسدة الصوديوم. وبشكل أكثر تحديدًا ، فإن الكربون المنبعث من الأيون المؤكسد يفقد الإلكترونات التي تتأكسد بينما تكتسب ذرة المنغنيز إلكترونات ويصبح أقل.
شرط الحمض
ولكي يحدث تفاعل أكسالات الصوديوم وبرمنغنات البوتاسيوم ، يجب إذابة أكسالات الصوديوم الصلبة ومركبات برمنغنات البوتاسيوم في سائل حمضي للتسبب في انفصال أيونات التفاعل. بالنسبة لأكسالات الصوديوم أو Na2C2O4 ، يجب أن يكون oxalate أو C2O4 منفصلاً عن ذرتين Na + و MnO4 يجب أن ينفصل عن البوتاسيوم أو ذرة K +. عادة ، يضاف حمض الكبريتيك إلى أكسالات الصوديوم لإنتاج H2C2O4 ، أو حمض الأكساليك بالإضافة إلى كلوريد الصوديوم. أكسالات H2C2O4 في بيئة حمضية تنفصل إلى C2O4 بالإضافة إلى أيونات H +. برمنجنات البوتاسيوم في بيئة حمضية يتفكك في أيونات البوتاسيوم أو K + و permanganate أو أيونات MnO4-.
تفاعل الأكسدة
يحدث نصف تفاعل الأكسدة والاختزال عندما تتأكسد الذرة أو تفقد الإلكترونات. في حالة برمنغنات البوتاسيوم وتفاعل أكسالات الصوديوم ، تحدث الأكسدة عندما تفقد ذرات الكربون في حمض الأكساليك إلكترونات. في حمض الأكساليك ، تحتوي ذرات الكربون على شحنة صافية من 3. في نهاية التفاعل ، تصبح ذرات الكربون جزءًا من ثاني أكسيد الكربون المتكون. في ثاني أكسيد الكربون ، تحتوي ذرات الكربون على شحنة صافية قدرها +4. على الرغم من أنه يبدو كما لو أن الكربون قد حصل على شحنة موجبة ، في الواقع ، فقد خسر للتو تهمة سالبة واحدة ، مما يجعلها أكثر إيجابية. فقدان شحنة سالبة واحدة تشير إلى أنهم فقدوا إلكترونًا ، أو أنهم قد تأكسدوا. في نصف التفاعل هذا ، فقدت كل من ذرتي الكربون إلكترونًا واحدًا.
رد فعل التخفيض
يحدث النصف الثاني من تفاعل الأكسدة والاختزال عندما تنخفض الذرة أو تكتسب الإلكترونات. في حالة تفاعل أكسالات الصوديوم مع برمنغنات البوتاسيوم ، المنجنيز أو المنغنيز في برمنغنات MnO4- أيون ، له شحنة من +7. بحلول نهاية التفاعل ، فإن المنجنيز له تكلفة + 2 ، موجودة في Mn + 2 في محلول. لقد أصبح أقل إيجابية ، وتغير من +7 إلى +2 ، من خلال الحصول على الإلكترونات التي تحمل شحنة سلبية. في هذا التفاعل نصف ، يتم اكتساب 5 إلكترونات.
موازنة رد الفعل
لكي يحدث تفاعل الأكسدة والاختزال ، يجب اكتساب نفس العدد من الإلكترونات وفقده ، ولا يمكن إنشاء أو تدمير أي ذرات. ولأن التفاعل يحدث في الحمض ، فإن العديد من الهيدروجين أو أيونات H + تطفو حولها ، وكذلك الماء أو جزيئات H2O. يمكن إضافتها إلى أي من جانبي المعادلة من أجل تحقيق التوازن بين عدد ذرات الهيدروجين والأكسجين. في حين يبدو أن نصف التفاعل قد فقد إلكترونين ، واكتسب آخر خمسة إلكترونات ، فإن هذا متوازن بضرب كلا جانبي كل ردة فعل نصفية برقم مختلف لإعطاء نفس العدد من الإلكترونات المنقولة لكل من التفاعلات. على سبيل المثال ، إذا قمت بتأثير رد فعل الأكسدة بواقع 5 على كلا الجانبين ، يتم نقل ما مجموعه 10 إلكترونات. إذا تعددت كلا جانبي تفاعل التخفيض بمقدار 2 ، يتم نقل ما مجموعه 10 إلكترونات. عندما تتم موازنة طرفين من المعادلات ثم يتم دمجهما في معادلة تفاعل اختزال مفرد ، تكون النتيجة 2 أيونات برمنجنات تتفاعل مع 5 أيونات أكسالات في وجود حمض لانتاج 10 جزيئات ثاني أكسيد الكربون ، 2 أيونات المنغنيز والماء. في شروط الصيغة ، يمكن كتابة هذا على النحو التالي: 2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H + => 10 CO2 + 2 Mn2 + + 8 H2O
