Kaliumpermanganaatin reaktio natriumoksalaatin kanssa etenee klassisen hapetus-pelkistysreaktion kautta. Kaksi puolireaktiota muodostavat täyden reaktion. Kussakin puolireaktiossa kemikaalit joko häviävät tai saavat elektronia. Loppujen lopuksi elektronien siirtotaseiden määrä, atomien lukumäärä pysyy vakiona, mutta muodostuu uusia kemikaaleja, kuten hiilidioksidi.
Redox-reaktiot
Hapettumis-pelkistysreaktioita tai redox-reaktioita tapahtuu, kun elektroneja siirretään substraattien välillä. Atomin, jonka elektroneja saadaan, sanotaan vähentyneen ja se on hapettava aine. Elektroneja menettävän atomin sanotaan hapettuneen ja se on pelkistin. Yksi laite, joka muistaa tämän, on "LEO menee GER", joka tarkoittaa elektronien menettämistä on hapettuminen ja elektronien saaminen on vähentäminen. Kaliumpermanganaatin ja natriumoksalaatin tapauksessa kaliumpermanganaatti pelkistyy, kun taas natriumoksalaatti hapettuu. Tarkemmin sanottuna oksalaatti-anionista peräisin oleva hiili menettää elektroneja hapettuen, kun taas mangaaniatomi saa elektroneja ja pelkistyy.
Happovaatimus
Natriumoksalaatin ja kaliumpermanganaatin reaktion tapahtuu, kiinteät natriumoksalaatti- ja kaliumpermanganaattiyhdisteet on liuotettava happamaan nesteeseen aiheuttamaan reagoivien ionien dissosiaatio. Natriumoksalaatin tai Na2C2O4: n oksalaatin tai C2O4: n on dissosioitumassa kahdesta Na + -atomista ja MnO4: n on dissosioituttava kaliumista tai K + -atomista. Tyypillisesti rikkihappoa lisätään natriumoksalaattiin H2C2O4: n tai oksaalihapon ja natriumkloridin tuottamiseksi. Happaassa ympäristössä H2C2O4-oksalaatti dissosioituu C2O4: ksi plus kaksi H + -ionia. Hapanta ympäristössä oleva kaliumpermanganaatti hajoaa kalium- tai K + -ioneiksi ja permanganaatti- tai MnO4-ioneiksi.
Hapetusreaktio
Puolet redox-reaktiosta tapahtuu, kun atomi hapettuu tai häviää elektronit. Kaliumpermanganaatti- ja natriumoksalaattireaktion tapauksessa hapetus tapahtuu, kun oksaalihapon hiiliatomit menettävät elektroneja. Oksaalihapossa hiiliatomien nettovaraus on +3. Reaktion lopussa hiiliatomeista tulee osa muodostunutta hiilidioksidia. Hiilidioksidissa hiiliatomien nettovaraus on +4. Vaikka näyttää siltä, että hiilen on saatu positiivinen varaus, todellisuudessa ne ovat vain menettäneet yhden negatiivisen varauksen, mikä tekee niistä positiivisemman. Yhden negatiivisen varauksen menetys osoittaa, että he ovat menettäneet elektronin tai että ne ovat hapettuneet. Tässä puolireaktiossa 2 hiiliatomia ovat menettäneet yhden elektronin.
Pelkistysreaktio
Redox-reaktion toinen puoli tapahtuu, kun atomi pelkistetään tai se saa elektronia. Natriumoksalaatin reaktion tapauksessa kaliumpermanganaatin, mangaanin tai Mn: n kanssa permanganaatissa MnO4-ionissa on varaus +7. Reaktion loppuun mennessä mangaanin varaus on +2, olemassa Mn + 2: na liuoksessa. Se on tullut vähemmän positiiviseksi, muuttuen +7: stä +2: een, saamalla elektronia, jolla on negatiivinen varaus. Tässä puolireaktiossa saadaan 5 elektronia.
Reaktion tasapainotus
Jotta redox-reaktio tapahtuisi, on saatava ja hävitettävä sama määrä elektronia, eikä mitään atomeja voida luoda tai tuhota. Koska reaktio tapahtuu hapolla, monet vety- tai H + -ionit leijuvat ympäri, samoin kuin vesi- tai H2O-molekyylit. Ne voidaan lisätä yhtälön kummallekin puolelle vety- ja happiatomien lukumäärän tasapainottamiseksi. Vaikka näyttää siltä, että yksi puolireaktio on menettänyt kaksi elektronia ja toinen on saanut viisi elektronia, tämä tasapainotetaan kertomalla kummankin puolireaktion molemmat puolet eri numerolla, jotta saadaan sama lukumäärä molemmissa reaktioissa siirrettyjä elektroneja. Esimerkiksi, jos moninkertaistat hapettumisreaktion 5: llä molemmilta puolilta, siirtyy yhteensä 10 elektronia. Jos moninkertaistetaan pelkistysreaktion molemmat puolet 2: lla, siirtyy yhteensä 10 elektronia. Kun yhtälöiden kaksi puolta tasapainotetaan ja yhdistetään sitten yhdeksi redox-reaktioyhtälöksi, tuloksena on 2 permanganaatti-ionin reagoida 5 oksalaatti-ionin kanssa hapon läsnä ollessa, jolloin saadaan 10 hiilidioksidimolekyyliä, 2 mangaani-ionia ja vettä. Kaavan mukaan tämä voidaan kirjoittaa seuraavasti: 2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H + => 10 CO2 + 2 Mn2 + + 8 H2O
