Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель: Na2SO3 + KMnO4 + KOH Na2SO4 + KMnO4 + H2O

Для решения задачи с использованием метода электронного баланса необходимо сначала разделить реакцию на два полуреакции: одну для окисления и одну для восстановления.

1. Запишем исходную реакцию:

$\text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{KMnO}_4 + \text{KOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{H}_2\text{O}$

2. Определим изменения окислительных состояний элементов:

   • В сульфите натрия (Na₂SO₃) сера имеет степень окисления +4, а в сульфате натрия (Na₂SO₄) сера имеет степень окисления +6. Это означает, что сера окисляется (повышение степени окисления).

   • В перманганате калия (KMnO₄) марганец имеет степень окисления +7, а в диоксиде марганца (MnO₂) марганец имеет степень окисления +4. Это означает, что марганец восстанавливается (понижение степени окисления).

3. Составляем полуреакции:

   • Полуреакция окисления (сера):
     $\text{SO}_3^{2-} \rightarrow \text{SO}_4^{2-} + 2e^-$
     Сера теряет два электрона, переходя от степени окисления +4 к степени окисления +6.

   • Полуреакция восстановления (марганец):
     $\text{MnO}_4^- + 8e^- + 4\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{MnO}_2 + 4\text{OH}^-$
     Марганец принимает восемь электронов, переходя от степени окисления +7 к степени окисления +4.

4. Сбалансируем количество электронов, передаваемых в каждой полуреакции:

   • Окисление сульфита требует 2 электрона, а восстановление перманганата — 8 электронов. Для уравнивания чисел электронов умножим полуреакцию окисления на 4 и полуреакцию восстановления на 1:
     $4\text{SO}_3^{2-} \rightarrow 4\text{SO}_4^{2-} + 8e^-$
     $\text{MnO}_4^- + 8e^- + 4\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{MnO}_2 + 4\text{OH}^-$

5. Теперь суммируем обе полуреакции:
   $4\text{SO}_3^{2-} + \text{MnO}_4^- + 4\text{H}_2\text{O} \rightarrow 4\text{SO}_4^{2-} + \text{MnO}_2 + 4\text{OH}^-$

6. Добавим ионные и молекулярные вещества, чтобы сбалансировать реакцию:

   • В реакции участвуют ионы K⁺ и Na⁺, которые должны быть сбалансированы. Учитывая, что в реакции участвует 4 сульфита и 1 перманганат, получаем:
     $\text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{KMnO}_4 + 4\text{KOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{MnO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$

7. Коэффициенты для данной реакции:
   $\text{Na}_2\text{SO}_3 + \text{KMnO}_4 + 4\text{KOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{MnO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$

8. Окислитель и восстановитель:

   • Окислитель — это вещество, которое принимает электроны и восстанавливается. В данной реакции окислителем является перманганат калия (KMnO₄), так как марганец в нем восстанавливается.

   • Восстановитель — это вещество, которое теряет электроны и окисляется. В данной реакции восстановителем является сульфит натрия (Na₂SO₃), так как сера окисляется.