התגובה של פרמנגנט אשלגן עם נתרן אוקסלט מתרחשת באמצעות תגובה להפחתת חמצון קלאסית. שתי תגובות חצי מהוות את התגובה המלאה. בכל חצי תגובה, כימיקלים מאבדים או משיגים אלקטרונים. בסופו של דבר, כמות האלקטרונים מעבירה יתרות, מספר האטומים נשאר קבוע, אך נוצרים כימיקלים חדשים, כמו פחמן דו חמצני.
תגובות Redox
תגובות להפחתת חמצון, או תגובות redox, מתרחשות כאשר אלקטרונים מועברים בין מצעים. אומרים כי האטום שמשיג אלקטרונים מופחת והוא חומר החמצון. אומרים כי האטום שמאבד אלקטרונים מחומצן והוא חומר ההפחתה. מכשיר אחד לזכור את זה הוא "LEO goes GER", אשר מיועד לאובדן אלקטרונים הוא חמצון והשגת אלקטרונים היא הפחתה. במקרה של אשלגן פרמנגנט ונתרן אוקסלט, אשלגן permanganate מצטמצם בעוד נתרן אוקסלט מחומצן. ליתר דיוק, פחמן מהאניון האוקסלט מאבד אלקטרונים שמתחמצנים ואילו אטום המנגן משיג אלקטרונים ומופחת.
דרישת חומצה
על מנת שהתגובה של נתרן אוקסלט ופרמגנאט אשלגן תתרחש, יש להמיס את תרכובות הנתרן האוקסלט והמוצרי אשלגן במים בנוזל חומצי בכדי לגרום לניתוק של היונים המגיבים. עבור נתרן אוקסלט או Na2C2O4, האוקסלט או C2O4, חייבים להתנתק משני אטומי Na + ו- MnO4 צריך להתנתק מאשלגן או אטום K +. בדרך כלל, חומצה גופרתית מתווספת לנתרן אוקסלט לייצור H2C2O4, או חומצה אוקסלית בתוספת נתרן כלוריד. אוקסלט H2C2O4 בסביבה חומצית מתנתק ל- C2O4 פלוס שני יוני H +. Permanganate אשלגן בסביבה חומצית מתנתק לתוך יוני האשלגן או K + והפרמנגנט או MnO4- יוני.
תגובת חמצון
מחצית התגובה של redox מתרחשת כאשר אטום מתחמצן, או מאבד אלקטרונים. במקרה של אשלגן פרמנגנט ותגובת נתרן אוקסלט, החמצון מתרחש כאשר אטומי הפחמן בחומצה אוקסלית מאבדים אלקטרונים. בחומצה אוקסלית, אטומי הפחמן הם בעלי מטען נטו של +3. בסוף התגובה אטומי הפחמן הופכים לחלק מהפחמן הדו-חמצני שנוצר. בדו תחמוצת הפחמן, אטומי הפחמן הם בעלי מטען נטו של +4. למרות שנראה כאילו הפחמן צבר מטען חיובי, במציאות, הם פשוט איבדו מטען שלילי יחיד, מה שהופך אותם לחיוביים יותר. איבוד מטען שלילי יחיד מצביע על כך שאיבדו אלקטרון, או שהם חמצנו. בחצי תגובה זו 2 אטומי פחמן איבדו כל אחד אלקטרון בודד.
תגובה להפחתה
מחצית שנייה של תגובת redox מתרחשת כאשר אטום מופחת, או משיג אלקטרונים. במקרה של תגובת נתרן אוקסלט עם אשלגן permanganate, מנגן או Mn בפרמנגנט MnO4- יון, יש מטען של +7. בסוף התגובה, למנגן יש מטען של +2, קיים כ- Mn + 2 בתמיסה. זה הפך פחות חיובי, משתנה מ- +7 ל- +2, על ידי השגת אלקטרונים הנושאים מטען שלילי. בחצי תגובה זו נוצרים 5 אלקטרונים.
איזון התגובה
על מנת שתגובתה של רדוקס תתרחש, יש לאבד את אותו מספר אלקטרונים ולאבד, ולא ניתן ליצור או להרוס אטומים. מכיוון שהתגובה מתרחשת בחומצה, הרבה יוני או מימן או H + צפים סביבם, כמו גם מולקולות מים או H2O. ניתן להוסיף אותם לשני צידי המשוואה על מנת לאזן את מספר אטומי המימן והחמצן. בעוד שנראה שתגובת מחצית אחת איבדה שני אלקטרונים, ואחרת צברה חמישה אלקטרונים, הדבר מאוזן על ידי הכפלת שני הצדדים של כל חצי תגובה עם מספר שונה כדי להניב את אותו מספר אלקטרונים שהועברו לשתי התגובות. לדוגמה, אם אתה מפריך את תגובת החמצון על ידי 5 משני הצדדים, מועברים בסך הכל 10 אלקטרונים. אם אתה מכפיל את שני הצדדים של תגובת ההפחתה ב- 2, סך הכל 10 אלקטרונים מועברים. כאשר שני הצדדים של המשוואות מאוזנים ומשולבים יחד למשוואת תגובת רדוקס יחידה, התוצאה היא 2 יוני פרמנגנט מגיבים עם 5 יוני אוקסלט בנוכחות חומצה כדי להניב 10 מולקולות פחמן דו חמצני, 2 יוני מנגן ומים. במונחי נוסחה, אפשר לכתוב את זה כ: 2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H + => 10 CO2 + 2 Mn2 + + 8 H2O
