La reacción balanceada del permanganato de potasio y sulfuro de hidrógeno en medio ácido es : 2KMnO₄ + 5H₂S + 3H₂SO₄ → 5S + 2MnSO₄ + 8H₂O + K₂SO₄Para producir 340 g de sulfato de potasio, se necesitan 617 g de permanganato de potasio.
Explicación : a) Para balancear la ecuación por el método ión electrón en medio ácido, primero se identifican cuales especies cambian de estado de oxidación : K⁺₁Mn⁺⁷O₄⁻² + H₂⁺¹S⁻² + H₂⁺¹S⁺⁶O₄⁻² → S° + Mn⁺²S⁺⁶O₄⁻² + H₂⁺¹O⁻² + K₂⁺¹S⁺⁶O₄⁻²Se escriben las correspondientes semireacciones : Semireacción de reducción del Mn : MnO₄⁻¹ → Mn⁺²Balanceamos los átomos de oxígeno añadiendo moléculas de H₂O : MnO₄⁻¹ → Mn⁺² + 4H₂OBalanceamos los átomos de hidrógeno añadiendo iones H⁺ : MnO₄⁻¹ + 8H⁺ → Mn⁺² + 4H₂OBalanceamos la carga añadiendo electrones : MnO₄⁻¹ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn⁺² + 4H₂OSemireacción de oxidación de S : S⁻² → S° Balanceamos la carga añadiendo electrones : S⁻² → S° + 2e⁻Se multiplica cada semireacción por un número que permita igualar la cantidad de electrones perdidos y ganados, luego se suman : (MnO₄⁻¹ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn⁺² + 4H₂O) * 2 + (S⁻² → S° + 2e⁻) * 5 _______________________________2MnO₄⁻¹ + 5S⁻² + 16H⁺ + 10e⁻ → 2Mn⁺² + 5S° + 8H₂O + 10e⁻La reacción global balanceada será entonces : 2KMnO₄ + 5H₂S + 3H₂SO₄ → 5S + 2MnSO₄ + 8H₂O + K₂SO₄b) Cantidad formada de sulfato de potasio : MW K₂SO₄ = 174.
259 g / molmoles de K₂SO₄ = 340 g * (1 mol / 174.
259 g) = 1.
951 mol K₂SO₄Cantidad requerida de permanganato de potasio : moles de KMnO₄ = 1.
951 mol K₂SO₄ * (2 mol KMnO₄ / 1 mol K₂SO₄) = 1.
951 mol KMnO₄MW KMnO₄ = 158.
034 g / molgramos de KMnO₄ = 1.
951 mol * 158.
034 g / mol≈ 617 g.