Номер 5, страница 199 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 41. Марганец. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 5, страница 199.

Условие.

5. Рассмотрите реакцию термического разложения перманганата калия как окислительно-восстановительную. Назовите окислитель и восстановитель.

Решение.

Решение 2.

Решение

Термическое разложение перманганата калия — это внутримолекулярная окислительно-восстановительная реакция. Уравнение реакции с указанием степеней окисления элементов выглядит следующим образом:

$2K\overset{+1}{Mn}\overset{+7}{O}_4^{-2} \xrightarrow{t^\circ} K_2\overset{+1}{Mn}\overset{+6}{O}_4^{-2} + \overset{+4}{Mn}\overset{-2}{O}_2 + \overset{0}{O}_2 \uparrow$

Чтобы определить окислитель и восстановитель, необходимо проанализировать изменение степеней окисления элементов в ходе реакции.

1. Марганец ($Mn$) изменяет свою степень окисления с $+7$ в $KMnO_4$ до $+6$ в $K_2MnO_4$ и до $+4$ в $MnO_2$. Так как степень окисления понижается, марганец принимает электроны, то есть восстанавливается.

$Mn^{+7} + 1e^{-} \rightarrow Mn^{+6}$
$Mn^{+7} + 3e^{-} \rightarrow Mn^{+4}$

2. Кислород ($O$) изменяет свою степень окисления с $-2$ в $KMnO_4$ до $0$ в $O_2$. Так как степень окисления повышается, кислород отдает электроны, то есть окисляется.

$2O^{-2} - 4e^{-} \rightarrow O_2^{0}$

Окислителем является вещество (или ион), которое принимает электроны и в процессе реакции восстанавливается. В данном случае это $Mn^{+7}$.
Восстановителем является вещество (или ион), которое отдает электроны и в процессе реакции окисляется. В данном случае это $O^{-2}$.

Поскольку ионы $Mn^{+7}$ и $O^{-2}$ входят в состав одного и того же исходного вещества — перманганата калия ($KMnO_4$), то это соединение является одновременно и окислителем (за счет марганца), и восстановителем (за счет кислорода).

Ответ:

В реакции термического разложения перманганата калия окислителем является перманганат калия ($KMnO_4$) за счет атома марганца в степени окисления $+7$ ($Mn^{+7}$). Восстановителем также является перманганат калия ($KMnO_4$) за счет атомов кислорода в степени окисления $-2$ ($O^{-2}$).