КФ
Катюша Федосеева

химия. k2s2o8+h2so4+mno2 знаю только то что кислород выделяется (, подскажите пожалуйста



MnO2 - катализатор

Влад
Влад

K2S2O8 + H2SO4 + MnO2
На первый взгляд кажется, что мы имеем окислительно-восстановительную реакцию, в которой окислителем является персульфат натрия K2S2O8, в котором сера имеет степень окисления +7, а восстановителем - оксид марганца (IV) MnO2, в котором марганец проявляет промежуточную степень окисления +4.

Но поскольку в условии оговаривается, что оксид марганца (IV) MnO2 является катализатором, то рассмотрим уравнение реакции
K2S2O8 + H2SO4 →
Схема катализа упрощенно может быть записана в виде
А + В + С → А + ВС → АВ + С, где С - катализатор
В результате каталитической реакции катализатор выделяется в первоначальном виде.
Поскольку в результате реакции выделился кислород, то первая реакция с участием катализатора – реакция разложения оксида марганца (IV) MnO2 серной кислотой. В результате этой реакции происходит реакция внутримолекулярного окисления-восстановления молекулы оксида марганца (IV) MnO2.
MnO2 + 2e + 4H(+) = Mn(2+) + 2H2O | 2 - восстановление
2О (-2) – 4е = О2↑ | 1 – окисление
Суммарно
2MnO2 + 2H2SO4 = 2MnSO4 + 2H2O + O2↑

Следующая реакция – это окислительно-восстановительная реакция между сульфатом марганца (II) MnSO4 и персульфатом калия K2S2O8.
S2O8(2-) + 2е = 2SO4(2-) | 1 - восстановление
Mn(2+) – 2е + 2Н2О = MnO2↓ + 4Н (+) | 1 – окисление
Суммарно
K2S2O8 + MnSO4 + 2Н2О = MnO2↓ + К2SO4 + 2H2SO4

Суммируем две реакции с учетом того, что ни оксида марганца (IV) MnO2, ни сульфата марганца (II) MnSO4 в конечном уравнении реакции не должно быть.
2MnO2 + 2H2SO4 = 2MnSO4 + 2H2O + O2↑ | 1
K2S2O8 + MnSO4 + 2Н2О = MnO2↓ + К2SO4 + 2H2SO4 | 2
Суммарно
2MnO2 + 2H2SO4 + 2K2S2O8 + 2MnSO4 + 4Н2О = 2MnSO4 + 2H2O + O2↑ + 2MnO2↓ + 2К2SO4 + 4H2SO4
Приводим подобные
2K2S2O8 + 2Н2О = 2К2SO4 + 2H2SO4 + O2↑
Суммарные процессы окисления-восстановления реакции.
S2O8(2-) + 2е = 2SO4(2-) | 2 – восстановление Ео (S2O8(2-)/2SO4(2-)) = +2,01 В
2Н2О – 4е = О2↑ + 4Н (+) | 1 – окисление Ео (О2/2Н2О) = +2,42 В
Как видим, в окончательной реакции окислителем является персульфат калия, а восстановителем – вода Н2О, которая окисляется до кислорода. Приведенная реакция невозможна при нормальных условиях, поскольку стандартная ЭДС данной реакции – величина отрицательная.
ЭДС = Ео (S2O8(2-)/2SO4(2-)) − Ео (О2/2Н2О) = 2,01 – 2,42 = – 0,41 В < 0
Поэтому для протекания данной реакции необходимо наличие катализаторов -
оксида марганца (IV) MnO2 и серной кислоты H2SO4, которая в данной реакции также выступает в качестве катализатора.

Похожие вопросы
Магний, выделение кислорода. При нагревании магний выделяет кислород, как ещё вещество при нагревании выделяет кислород?
Подскажите пожалуйста химию. Ионный вид. FeS + H2so4=
"Помогите пожалуйста с задачей по химии". Определите число атомов кислорода в 0,3 моль вещества H2SO4.
ХИМИЯ, помогите плиз.. . помогите пожайлуста составить три уравнения для Mg+H2SO4---MgSo4+H2-выделяется
химия. C3H6+KMnO4+H2SO4, что получится
Пожалуйста подскажите. Какой комнатный цветок выделяет много кислорода? И неприхотлив в уходе.
Придумать задачу по химии про кислород
MnO2+(COOH)2+H2SO4=MnSO4+2CO2+2H2O написать электронное уравнение
Как собрать и выявить кислород? ДЗ по химии, помогите Пожалуйста
помогиите пожалуйста.. химию совсем не знаю..