A kálium-permanganát és a nátrium-oxalát reakciója egy klasszikus oxidációs-redukciós reakcióval zajlik. Két félreakció képezi a teljes reakciót. Mindegyik félreakcióban a vegyi anyagok elveszítik vagy elnyerik az elektronokat. Végül az elektronok átviteli egyensúlya, az atomok száma állandó marad, de új vegyi anyagok, például szén-dioxid képződnek.
Redox reakciók
Az oxidáció-redukciós reakciók vagy redox reakciók akkor fordulnak elő, amikor az elektronok a szubsztrátumok között átvitelre kerülnek. Az atomok, amelyek elektronokat nyernek, azt állítják, hogy redukáltak és az oxidálószer. Az elektronokat veszítõ atomról azt állítják, hogy oxidálódik és redukálószer. Ennek egyik eszköze, hogy emlékezzen erre, a "LEO megy GER", amely az elektronok elvesztése az Oxidáció és az elektronok megszerzése a redukciót jelenti. Kálium-permanganát és nátrium-oxalát esetében a kálium-permanganát redukálódik, míg a nátrium-oxalát oxidálódik. Pontosabban, az oxalát-anionból származó szén elveszíti az elektronok oxidációját, miközben a mangánatom elektronokat szerez és redukálódik.
Savszükséglet
Annak érdekében, hogy a nátrium-oxalát és a kálium-permanganát reagáljon, a szilárd nátrium-oxalát- és kálium-permanganátvegyületeket savas folyadékban kell feloldani, hogy a reagáló ionok disszociációját kiválthassák. A nátrium-oxalát vagy Na2C2O4 esetében az oxalátnak vagy a C2O4-nek el kell disszociálódnia két Na + atomtól, és az MnO4-nek el kell térnie a káliumtól vagy a K + atomtól. Általában kénsavat adnak a nátrium-oxalátokhoz H2C2O4, vagy oxálsav és nátrium-klorid előállítása céljából. A savas környezetben lévő H2C2O4-oxalát két H + -ionnal együtt C2O4-re disszociál. A savas környezetben lévő kálium-permanganát disszociál a kálium- vagy K + -ionokká és a permanganát- vagy MnO4-ionokká.
Oxidációs reakció
A redox reakció fele felmerül, ha egy atom oxidálódik, vagy elveszíti az elektronokat. Kálium-permanganát és nátrium-oxalát reakció esetén az oxidáció akkor következik be, amikor az oxálsav szénatomjai elektronokat veszítenek. Az oxálsavban a szénatomok nettó töltése +3. A reakció végén a szénatomok a képződött szén-dioxid részévé válnak. A szén-dioxidban a szénatomok nettó töltése +4. Noha úgy tűnik, hogy a szén pozitív töltést kapott, a valóságban csak veszítettek egyetlen negatív töltést, így pozitívabbá váltak. Egyetlen negatív töltés elvesztése azt jelzi, hogy elvesztettek egy elektronot vagy oxidálódtak. Ebben a félreakcióban 2 szénatom veszített el egyetlen elektronot.
Redukciós reakció
A redox reakció második fele akkor fordul elő, ha egy atom redukálódik, vagy elektronokat nyer. A nátrium-oxalát és a kálium-permanganát, mangán vagy Mn reakciója esetén az MnO4-ion permanganátban +7 töltésű. A reakció végére a mangán töltése +2, oldatban Mn + 2 formájában létezik. Kevésbé pozitív, +7-ről +2-re változik azáltal, hogy elektronokat szerez, amelyek negatív töltést hordoznak. Ebben a félreakcióban 5 elektron nyerhető.
A reakció kiegyensúlyozása
Annak érdekében, hogy redox reakció jöhessen létre, ugyanannyi elektronot kell nyerni és elveszteni, és atomokat nem lehet létrehozni vagy elpusztítani. Mivel a reakció savban zajlik le, sok hidrogén- vagy H + -ion, valamint víz- vagy H2O-molekula körül úszik. Ezek hozzáadhatók az egyenlet mindkét oldalához a hidrogén- és az oxigénatomok számának kiegyensúlyozása érdekében. Noha úgy tűnik, hogy az egyik félreakció elvesztette két elektronot, a másik pedig öt elektronot nyert, ezt úgy kiegyensúlyozzuk, hogy a félreakció mindkét oldalát szorozzuk meg egy másik számmal, hogy ugyanazt a számú elektronot kapjuk mindkét reakcióhoz. Például, ha az oxidációs reakciót mindkét oldalon 5-szörösre szorítják, összesen 10 elektron kerül át. Ha megismételjük a redukciós reakció mindkét oldalát 2-gyel, összesen 10 elektron kerül át. Ha az egyenletek két oldalát kiegyensúlyozzuk, majd egyetlen redox reakció egyenletre egyesítjük, az eredmény 2 permanganát ion reagál 5 oxalát ionokkal sav jelenlétében, így 10 szén-dioxid molekulát, 2 mangán ionot és vizet eredményezve. A képletben ez a következőképpen írható: 2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H + => 10 CO2 + 2 Mn2 + + 8 H2O
