La reacción del permanganato de potasio con oxalato de sodio se realiza mediante una reacción clásica de oxidación-reducción. Dos medias reacciones conforman la reacción completa. En cada media reacción, los químicos pierden o ganan electrones. Al final, la cantidad de electrones transfiere saldos, el número de átomos se mantiene constante, pero se forman nuevos químicos, como el dióxido de carbono.
Reacciones redox
Las reacciones de oxidación-reducción, o reacciones redox, ocurren cuando los electrones se transfieren entre sustratos. Se dice que el átomo que gana electrones se reduce y es el agente oxidante. Se dice que el átomo que pierde electrones se oxida y es el agente reductor. Un dispositivo para recordar esto es "LEO goes GER", que significa pérdida de electrones es oxidación y ganancia de electrones es reducción. En el caso del permanganato de potasio y el oxalato de sodio, el permanganato de potasio se reduce mientras que el oxalato de sodio se oxida. Más específicamente, el carbono del anión oxalato pierde electrones que se oxidan mientras que el átomo de manganeso gana electrones y se reduce.
Requisito ácido
Para que se produzca la reacción de oxalato de sodio y permanganato de potasio, los compuestos sólidos de oxalato de sodio y permanganato de potasio deben disolverse en un líquido ácido para provocar la disociación de los iones que reaccionan. Para el oxalato de sodio o Na2C2O4, el oxalato o C2O4 debe disociarse de dos átomos de Na + y MnO4 debe disociarse del potasio o del átomo de K +. Típicamente, se agrega ácido sulfúrico al oxalato de sodio para producir H2C2O4, o ácido oxálico más cloruro de sodio. El oxalato de H2C2O4 en un ambiente ácido se disocia en C2O4 más dos iones H +. El permanganato de potasio en un entorno ácido se disocia en los iones de potasio o K + y los permanganato o iones MnO4-.
Reacción de oxidación
La mitad de una reacción redox ocurre cuando un átomo se oxida o pierde electrones. En el caso de la reacción de permanganato de potasio y oxalato de sodio, la oxidación ocurre cuando los átomos de carbono en el ácido oxálico pierden electrones. En el ácido oxálico, los átomos de carbono tienen una carga neta de +3. Al final de la reacción, los átomos de carbono se convierten en parte del dióxido de carbono formado. En el dióxido de carbono, los átomos de carbono tienen una carga neta de +4. Aunque parece que el carbono ha ganado una carga positiva, en realidad, solo han perdido una sola carga negativa, haciéndolos más positivos. La pérdida de una sola carga negativa indica que han perdido un electrón o que se han oxidado. En esta media reacción, 2 átomos de carbono han perdido cada uno un electrón.
Reacción de reducción
Una segunda mitad de una reacción redox ocurre cuando un átomo se reduce o gana electrones. En el caso de la reacción de oxalato de sodio con permanganato de potasio, manganeso o Mn en el permanganato de iones MnO4-, tiene una carga de +7. Al final de la reacción, el manganeso tiene una carga de +2, existiendo como Mn + 2 en solución. Se ha vuelto menos positivo, cambiando de +7 a +2, al ganar electrones que llevan una carga negativa. En esta media reacción, se obtienen 5 electrones.
Balanceando la Reacción
Para que ocurra una reacción redox, se debe ganar y perder la misma cantidad de electrones, y no se pueden crear ni destruir átomos. Debido a que la reacción tiene lugar en ácido, muchos iones de hidrógeno o H + están flotando, así como moléculas de agua o H2O. Se pueden agregar a ambos lados de la ecuación para equilibrar el número de átomos de hidrógeno y oxígeno. Si bien parece que una media reacción ha perdido dos electrones y otra ha ganado cinco electrones, esto se equilibra multiplicando ambos lados de cada media reacción por un número diferente para producir el mismo número de electrones transferidos para ambas reacciones. Por ejemplo, si multiplica la reacción de oxidación en 5 en ambos lados, se transfieren un total de 10 electrones. Si multiplicas ambos lados de la reacción de reducción por 2, se transfieren un total de 10 electrones. Cuando dos lados de las ecuaciones se equilibran y luego se combinan en una sola ecuación de reacción redox, el resultado es que 2 iones de permanganato reaccionan con 5 iones de oxalato en presencia de un ácido para producir 10 moléculas de dióxido de carbono, 2 iones de manganeso y agua. En términos de fórmula, esto se puede escribir como: 2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H + => 10 CO2 + 2 Mn2 + + 8 H2O
