redox balance. KMnO4 + H2O2 + H2SO4 → MnSO4 + O2 + K2SO4 + H2O (acidic)

redox balance. KMnO4 + H2O2 + H2SO4 → MnSO4 + O2 + K2SO4 + H2O (acidic)

산화-환원 반응 완성하기. KMnO4 + H2O2 + H2SO4 → MnSO4 + O2 + K2SO4 + H2O

과망간산칼륨과 과산화수소의 산화-환원 반응

 

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▶ 참고: 산화-환원 반응 균형 맞추기 (산성 용액)

[ https://ywpop.tistory.com/4264 ]

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산화-환원 반응의 특징을 잘 이해하고 있다면,

반응식을 간단히 만들 수 있다.

그러면, 산화-환원 반응의 본질을 이해하기도 쉽고,

균형 맞추기도 쉽다.

 

 

 

주어진 반응식에서,

1) H2SO4는 촉매이므로, 제거한다.

( 같은 이유로, H^+ 또는 OH^-가 있다면 제거한다. )

2) 용매인 H2O는 질량 균형을 맞추기 위해 사용된 것이므로, 제거한다.

( H2O는 용매이므로, 제거한다. )

3) K^+와 같은 양이온은 구경꾼 이온이므로, 제거한다.

 

 

 

그러면, 다음과 같이 반응식이 간단해진다.

MnO4^- + H2O2 → Mn^2+ + O2

 

 

 

> MnO4^-에서 Mn의 산화수 = +7

> Mn^2+에서 Mn의 산화수 = +2

---> Mn의 산화수 감소, MnO4^-는 환원됨.

( MnO4^-는, 즉 KMnO4는 산화제 )

 

 

 

> H2O2에서 O의 산화수 = –1

> O2에서 O의 산화수 = 0

---> O의 산화수 증가, H2O2는 산화됨.

( H2O2는 환원제 )

 

 

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1. 반쪽 반응식 나누기

산화: H2O2 → O2

환원: MnO4^- → Mn^2+

 

 

 

2. 질량 균형 맞추기

산화: H2O2 → O2 + 2H^+

환원: MnO4^- + 8H^+ → Mn^2+ + 4H2O

 

 

 

3. 전하 균형 맞추기

산화: H2O2 → O2 + 2H^+ + 2e^-

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

 

 

 

[참고] 위 반응식으로부터,

> H2O2의 당량수 = 2 eq/mol

> KMnO4의 당량수 = 5 eq/mol

( 참고: 당량 https://ywpop.tistory.com/5411 )

 

 

 

4. 주고받은(이동한) 전자 수 같도록

산화: H2O2 → O2 + 2H^+ + 2e^- (×5)

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

 

산화: 5H2O2 → 5O2 + 10H^+ + 10e^-

환원: 2MnO4^- + 16H^+ + 10e^- → 2Mn^2+ + 8H2O

 

 

 

산화: 5H2O2 → 5O2

> 산화된 O의 산화수 변화: 5 × 2 × (–1) → 5 × 2 × (0)

---> –10 → 0

---> 10 증가

 

환원: 2MnO4^- → 2Mn^2+

> 환원된 Mn의 산화수 변화: 2 × (+7) → 2 × (+2)

---> +14 → +4

---> 10 감소

 

 

 

5. 반쪽 반응식 더하기

2MnO4^- + 5H2O2 + 6H^+ → 2Mn^2+ + 5O2 + 8H2O

 

 

 

 

6. 구경꾼 이온, K^+, SO4^2- 추가. 끝.

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O + K2SO4

 

 

 

 

[ 동일 예제 https://ywpop.tistory.com/3342 ]

redox balance. MnO4^- + H2O2 + H^+ → Mn^2+ + O2 + H2O

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/3795 ] KMnO4의 당량수

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/9023 ] H2O2의 당량수

 

 

 

[키워드] redox KMnO4 + H2O2, redox H2O2 + KMnO4