1) В кислой среде:

Рассмотрим реакцию восстановления перманганата калия по схеме

KMnO₄ +Na₂SO₃ + H₂SO₄ → MnSO₄ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O

кислая среда

Запишем уравнение в ионно-молекулярном виде:

K⁺+(MnO₄)^-+2Na⁺+(SO₃)^2-+2H⁺+(SO₄)^2-→ Mn²⁺+(SO₄)^2-+2Na⁺+(SO₄)^2-+2K⁺+(SO₄)^2-+H₂O.

Составляем ионно-молекулярную схему реакции, показывающую ионы, содержащие элементы, меняющие степень окисления и ионы среды:

(MnO₄)^- + (SO₃)^2- + H⁺ → Mn²⁺ + (SO₄)^2- + H₂O.

Составляем схемы превращений ионов:

(SO₃)^2- → (SO₄)^2-

(MnO₄)^- → (Mn)²⁺.

Недостаток кислорода восполним молекулой воды, т. к. среда кислая, и уравняем число атомов водорода:

(SO₃)^2- + H₂O = (SO₄)^2- + 2H⁺

(MnO₄)^- + 8H⁺ = Mn²⁺ + 4H₂O.

Сосчитаем заряды в левой и правой частях схемы и найдем число отданных и принятых электронов.

5 (SO₃)^2- + H₂O - 2e^- = (SO₄)^2- + 2 H⁺ процесс окисления

10 -2 0

восстановитель

2 (MnO₄)^- + 8H⁺ + 5e^- = Mn²⁺ + 4H₂O процесс восстановления

+7 +2

окислитель

Уравниваем число отданных и принятых электронов, найдя множители 2 и 5. Умножаем каждое уравнение на соответствующий множитель и почленно складываем их (электроны при этом сокращаются), получаем

5(SO₃)^2- + 5H₂O +2(MnO₄)^- +16H⁺ = 5(SO₄)^2- +10H⁺ + 2Mn²⁺ +8H₂O.

Приводим подобные члены:

5(SO₃)^2- + 2(MnO₄)^- + 6H⁺ = 5(SO₄)^2- + 2Mn²⁺ + 3H₂O.

От полученного ионно-молекулярного уравнения переходим к полному молекулярному уравнению, при этом коэффициенты, находящиеся перед ионами, ставим перед молекулами, содержащими эти ионы:

5Na₂SO₃ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 3H₂O.

2) В нейтральной среде:

KMnO₄ + Na₂SO₃ + H₂O → MnO₂ + KOH + Na₂SO₃

Нейтральная срела

K⁺ +(MnO₄)^- +2Na⁺ +(SO₃)² +H₂O → MnO₂ +K⁺ +OH^- +2Na⁺ +(SO₃)^2-

(MnO₄)^- +(SO₃)² +H₂O→ MnO₂ + OH +(SO₃)^2-

(MnO₄)^- + 2H₂O = (MnO₂)^- + 4OH^-

(SO₃)^2- + H₂O = (SO₄)^2- + 2H⁺

2 (MnO₄)^- + 2H₂O +3e = (MnO₂)^- + 4OH^- процесс восстановления

6 -1 -4

3 (SO₃)^2- + H₂O – 2e = (SO₄)^2- + 2H⁺ процесс окисления

-2 0

2MnO₄^- + 4H₂O + 3SO₃^2- + 3H₂O = 2MnO₂ + 8OH^- + 3SO₄^2- + 6H⁺

2MnO₄^- + 7H₂O + 3SO₃^2- = 2MnO₂ + 6H₂O + 3SO₄^2- + 2OH^-

2MnO₄^- + H₂O + 3SO₃^2- = 2MnO₂ + 3SO₄^2- + 2OH^-

В молекулярном виде:

2KMnO₄ + H₂O + 3Na₂SO₃ = 2MnO₂ + 3Na₂SO₄ + 2KOH.

3) В щелочной среде:

KMnO₄ + Na₂SO₃ + KOH → K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + H₂O

щелочная

среда

K⁺+(MnO₄)^-+2Na⁺+(SO₃)^2- + K⁺ + OH^-→ 2K⁺ +(MnO₄)^2- +2Na⁺ + +(SO₃)^2-+H₂O

(MnO₄)^-+(SO₃)^2-+OH^- → (MnO₄)^2- +(SO₃)^2-+H₂O

2(MnO₄)^- + 1e = (MnO₄)^2- процесс восстановления

2 -1 -2

1 (SО₃)^2- + 2OH^- – 2e = (SO₄)^2- + H₂O процесс окисления

-4 -2

2(MnO₄)^- + (SO₃)^2- + 2OH^- = 2(MnO₄)^2- + (SO₃)^2- + H₂O

В молекулярном виде:

2KMnO₄ + Na₂SO₃ + 2KOH = 2K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + H₂O.