Задача 39
Написать уравнение окислительно-восстановительной реакции между перманганатом калия и оксидом азота (IV) в нейтральной среде.
Расставить коэффициенты, пользуясь методом ионно-электронного баланса.
Возможна ли реакция при ст.у.?

Решение:
MnO4- + 4H2O + 5ē → Mn2+ + 8OH- | 1 восст-е
NO2 + H2O – 1ē → NO3- + 2H+ | 5 окисл-е
__________________________________________
MnO4- + 5NO2 + 9H2O → Mn2+ + 8OH- + 5NO3- + 10H+
8OH- + 8Н+ → 8H2O
После сокращения получаем:
MnO4- + 5NO2 + H2O → Mn2+ + 5NO3- + 2H+
KMnO4 + 5NO2 + H2O → KNO3 + Mn(NO3)2 + 2HNO3

Подробное объяснение - см. задачу 7.

Реакция возможна, если ΔG=ΔН°–ТΔS°<0.
Термодинамические константы реакции:
ΔН° = –479,4 кДж = –479400 Дж <0,
ΔS° = –828,8 Дж/(моль∙К) <0
Поэтому ΔGТΔS°, т.е. Т<ΔН°/ΔS°
ΔН°/ΔS°= –479400 / –828,8 =577К = 304°С, т.е. ниже 300°С реакция термодинамически возможна. Однако спонтанность реакции зависит также от величины энергетического барьера (энергии активации), поэтому для полной уверенности нужно проверить кинетику реакции.