Расставьте коэффициенты в реакции KMnO₄ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ методом электронного баланса

Решение по шагам

1. 1

   Шаг 1. Находим элементы, меняющие степень окисления

   В $\mathrm{KMnO_4}$: $\mathrm{K^{+1}}$, $\mathrm{O^{-2}}$, значит марганец $+1 + x + 4\cdot(-2) = 0 \Rightarrow x = +7$.

   В $\mathrm{MnSO_4}$ марганец входит в состав соли серной кислоты, его степень окисления $+2$.

   В $\mathrm{Na_2SO_3}$: $2\cdot(+1) + x + 3\cdot(-2) = 0 \Rightarrow x = +4$ у серы. В $\mathrm{Na_2SO_4}$ сера уже $+6$.

   Сера в $\mathrm{H_2SO_4}$ тоже $+6$ и остаётся $+6$ — эта кислота не окислитель, она создаёт кислую среду и связывает катионы в сульфаты.

   Итог: $\mathrm{Mn^{+7}} \to \mathrm{Mn^{+2}}$, $\mathrm{S^{+4}} \to \mathrm{S^{+6}}$.

2. 2

   Шаг 2. Электронный баланс

   $$\mathrm{Mn^{+7}} + 5e^- \to \mathrm{Mn^{+2}} \quad \Big|\ \times 2 \quad \text{— окислитель } \mathrm{KMnO_4}$$ $$\mathrm{S^{+4}} - 2e^- \to \mathrm{S^{+6}} \quad \Big|\ \times 5 \quad \text{— восстановитель } \mathrm{Na_2SO_3}$$

   $\text{НОК}(5;\,2) = 10$, значит множители равны 2 и 5, всего передаётся 10 электронов.

   Полезно запомнить: именно в кислой среде марганец восстанавливается до бесцветного $\mathrm{Mn^{2+}}$ (раствор обесцвечивается). В нейтральной среде получился бы бурый осадок $\mathrm{MnO_2}$, в щелочной — зелёный манганат.