Как уравнять уравнение с участием электронов, представленное ниже? C6H5CH2CH3 + KMnO4 + H2SO4 → C6H5COOH + CO2 + K2SO4

Для решения данной задачи нам необходимо провести окислительно-восстановительный анализ уравнения, чтобы определить изменение окислительного состояния участвующих в реакции атомов. Давайте разберемся пошагово.

1. Сначала определим окислитель и восстановитель в уравнении. В данной реакции KMnO4 является окислителем, так как он сам вступает в реакцию и при этом набирает электроны, а C6H5CH2CH3 является восстановителем, так как он отдает электроны.

2. Определим изменение окислительного состояния углерода в C6H5CH2CH3. В начальном соединении углерод имеет окислительное состояние -3, так как он связан с тремя водородными атомами. В конечном соединении углерод имеет окислительное состояние +4, так как он связан с группой C=O. Таким образом, окислительное состояние углерода увеличилось на 7 единиц.

3. Уравняем изменение окислительного состояния, используя электроны. Углероду нужно принять 7 электронов, чтобы уравнять изменение окислительного состояния. Таким образом, добавляем слева от уравнения 7 электронов: C6H5CH2CH3 + 7e- + KMnO4 + H2SO4 → C6H5COOH + CO2 + K2SO4 + MnSO4.

4. Теперь уравняем окислительно-восстановительный процесс. Восстановительная часть (C6H5CH2CH3) уже уравнена по атомарности, поэтому переходим к окислительной части. Поскольку в KMnO4 присутствует марганец с валентностью +7, нам нужно добавить 5 водородных и два гидроксильных иона для балансировки кислорода и водорода:

C6H5CH2CH3 + 7e- + KMnO4 + 8H+ + 5OH- + H2SO4 → C6H5COOH + CO2 + K2SO4 + MnSO4 + 4H2O.

5. Проведем балансировку атомов. У нас в уравнении присутствует марганец только на стороне окислителя KMnO4, а в полученном балансированном уравнении MnSO4, поэтому добавим 5 ионов MnSO4 на сторону продуктов:

C6H5CH2CH3 + 7e- + KMnO4 + 8H+ + 5OH- + H2SO4 → C6H5COOH + CO2 + K2SO4 + 5MnSO4 + 4H2O.

Таким образом, мы получили балансированное уравнение реакции:

C6H5CH2CH3 + 7KMnO4 + 8H2SO4 → C6H5COOH + CO2 + K2SO4 + 5MnSO4 + 4H2O.

В результате данной реакции C6H5CH2CH3 окисляется до C6H5COOH, а KMnO4 восстанавливается до MnSO4.