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Bilanciamento di una redox in cui c'è permanganato di potassio

Esercizio bilanciamento redox con permanganato di potassio

Bilanciare la seguente reazione di ossido-riduzione:

KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O

Svolgimento dell'esercizio

Nella seguente reazione redox:

KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O

osservando i numeri di ossidazione che cambiano, si ha che il numero di ossidazione del manganese passa da +7 a +2 e che il numero di ossidazione del ferro passa da +2 a +3.

Riassumendo:

Mn+7 → Mn+2 reazione di riduzione

Fe+2 → Fe+3 reazione di ossidazione

La reazione di riduzione avviene con un acquisto di 5 elettroni:

MnO4- + 5e- → Mn+2

Poiché nei prodotti della reazione vi sono due atomi di ferro Fe, conviene bilanciarli subito e scrivere la semireazione di ossidazione nel seguente modo:

2 Fe+2 → 2 Fe+3 + 2e-

Le due semireazioni di ossidazione e di riduzione quindi sono:

MnO4- + 5 e- + 8 H+ → Mn+2 + 4 H2O

2 Fe+2 → 2 Fe+3 + 2 e-

Per bilanciare gli elettroni (acquistati e perduti) bisogna moltiplicare la semireazione di ossidazione X 5 e la semireazione di riduzione X 2:

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

10 Fe+2 → 10 Fe+3 + 10 e-

Sommando le due semireazioni si ha:

2 MnO4- + 10 e- + 16 H+ + 10 Fe+2 → 2 Mn+2 + 8 H2O + 10 Fe+3

Riportiamo i coefficienti stechiometrici così calcolati (quelli per la parte redox) nella reazione. Essa diviene:

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

A questo punto, senza più toccare il bilanciamento delle specie che partecipano alla redox, bisogna bilanciare le masse delle altre sostanze. Poiché vi sono 2 atomi di K sia nei reagenti che nei prodotti, K è già bilanciato.

Poiche i gruppi (SO4) nei prodotti della reazione sono complessivamente 18 e nei reagenti ve ne sono già 10 (10 FeSO4), ne occorrono altri 8 provenienti da H2SO4; il coefficiente di H2SO4 è quindi = 8:

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

Poiché nei reagenti vi sono 16 atomi di H il coefficiente di H2O deve essere = 8:

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

Ora la reazione è bilanciata.

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