과망간산칼륨(KMnO4) 황산철(II)(FeSO4) 산화-환원 반응

과망간산칼륨(KMnO4) 황산철(II)(FeSO4) 산화-환원 반응

Redox Balance. MnO4^- + Fe^2+ → Mn^2+ + Fe^3+

KMnO4 + FeSO4 + 산 촉매 →
FeSO4 + KMnO4 + 산 촉매 →

 

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과망간산칼륨(KMnO4)은 대표적인 산화제.

Fe^2+를 Fe^3+로 산화시키고,

자신은 MnO4^- (Mn^7+)에서 Mn^2+로 환원된다.

 

 

 

▶ 산성 용액에서 산화-환원 반응 균형 맞추기 순서

https://ywpop.tistory.com/4264

 

 

 

1. 반쪽 반응식

산화: Fe^2+ → Fe^3+ (Fe의 산화수는 +2에서 +3으로 증가, Fe^2+는 산화됨.)

환원: MnO4^- → Mn^2+ (Mn의 산화수는 +7에서 +2로 감소, MnO4^-는 환원됨.)

 

 

 

2. 질량 균형 맞추기

산화: Fe^2+ → Fe^3+

환원: MnO4^- + 8H^+ → Mn^2+ + 4H2O

 

 

 

3. 전자를 더해, 전하 균형 맞추기

산화: Fe^2+ → Fe^3+ + e^-

환원: MnO4^- + 8H^+ + 5e^- → Mn^2+ + 4H2O

 

 

 

4. 주고받은(이동한) 전자 수 같도록

산화: 5Fe^2+ → 5Fe^3+ + 5e^-

환원: MnO4^- + 8H^+ + 5e^- → Mn^2+ + 4H2O

 

 

 

5. 반쪽 반응식 더하기. 완성

MnO4^- + 5Fe^2+ + 8H^+ → Mn^2+ + 5Fe^3+ + 4H2O

 

 

 

 

[참고] 산성용액에서 과망간산칼륨의 당량수 = 5 eq/mol.

( Mn의 산화수는 +7에서 +2로, 5만큼 감소. )
[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/3795 ] KMnO4의 당량수.

 

 

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위 반응식은 알짜 이온 반응식이고, 분자 반응식으로 나타내면 다음과 같다.

2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

 

 

 

분자 반응식

2KMnO4(aq) + 10FeSO4(aq) + 8H2SO4(aq) → 5Fe2(SO4)3(aq) + 2MnSO4(aq) + K2SO4(aq) + 8H2O(l)

 

 

 

완전 이온 반응식

2K^+(aq) + 2MnO4^2-(aq) + 10Fe^2+(aq) + 10SO4^2-(aq) + 16H^+(aq) + 8SO4^2-(aq)
→ 10Fe^3+(aq) + 15SO4^2-(aq) + 2Mn^2+(aq) + 2SO4^2-(aq) + 2K^+(aq) + SO4^2-(aq) + 8H2O(l)

 

 

 

구경꾼 이온을 제거하면,

2K^+(aq) + 2MnO4^2-(aq) + 10Fe^2+(aq) + 10SO4^2-(aq) + 16H^+(aq) + 8SO4^2-(aq)
→ 10Fe^3+(aq) + 15SO4^2-(aq) + 2Mn^2+(aq) + 2SO4^2-(aq) + 2K^+(aq) + SO4^2-(aq) + 8H2O(l)

 

 

 

알짜 이온 반응식

2MnO4^2-(aq) + 10Fe^2+(aq) + 16H^+(aq) → 10Fe^3+(aq) + 2Mn^2+(aq) + 8H2O(l)
MnO4^-(aq) + 5Fe^2+(aq) + 8H^+(aq) → 5Fe^3+(aq) + Mn^2+(aq) + 4H2O(l)

 

 

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산성 용액에서 과망간산칼륨과 황산철(II)의 반응

Iron(II) sulfate react with potassium permanganate and sulfuric acid

 

10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 → 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/3795 ]

 

 

 

[키워드] redox KMnO4 + FeSO4, redox FeSO4 + KMnO4, redox MnO4^- + Fe^2+, redox Fe^2+ + MnO4^-