Doświadczenie 1.

1. Cel Doświadczenia:

Badanie właściwości utleniających anionu MnO₄^– w reakcjach redoks w zależności od początkowego odczynu wodnego roztworu*.

2. Lista odczynników:

KMnO_4(aq), H₂SO_4(aq), KOH_(aq), K₂SO_3(aq)

lub lista tych związków bez indeksów dolnych plus dodatkowo H₂O na samym końcu

KMnO₄, H₂SO₄, KOH, K₂SO₃, H₂O

3. Poglądowy rysunek przeprowadzanego doświadczenia (przed i po):

4. Opis wyglądu zawartości probówki przed dodaniem odczynnika oraz po zajściu reakcji chemicznej lub ten sam opis wyglądu, co na początku, gdy reakcja nie zachodzi.

	Wygląd zawartości probówki przed dodaniem odczynnika	Wygląd zawartości probówki po dodaniu odczynnika
Probówka 1	Fioletowy roztwór	Bezbarwny roztwór LUB Bladoróżowy roztwór
Probówka 2	Fioletowy roztwór	Bezbarwny roztwór** + brunatny osad LUB Bezbarwny roztwór** + brunatny osad
Probówka 3	Fioletowy roztwór	Zielony roztwór

* Nie uwzględniono że w rzeczywistości po zmieszaniu wodnego roztworu KMnO₄ z wodnym roztworem Na₂SO₃ w chwili t = 0s początkowo mamy środowisko lekko zasadowe z uwagi na fakt, że jony SO₃^2- ulegają hydrolizie.

**W rzeczywistości po przeprowadzonym doświadczeniu roztwór od razu nie będzie bezbarwny tylko od żółtego do lekko brunatnego ze względu na utrzymywaniu się koloidalnego roztworu MnO₂, który koaguluje z czasem i opada jako kłaczki osadu. Powoduje to, że bezbarwny roztwór może być zaobserwowany czasem dopiero po 24h stania.

5. Obserwacje:

Probówka 1:

Fioletowy roztwór odbarwił się.

LUB

Fioletowy roztwór zmienił zabarwienie na bladoróżowe.

Probówka 2:

Fioletowy roztwór odbarwił się i wytrącił się brunatny/brunatno czarny osad.

LUB

Fioletowy roztwór zmienił zabarwienie na bladożółte i wytrącił się brunatny/brunatno czarny osad.

Probówka 3: Fioletowy roztwór zmienił zabarwienie na zielone.

6. Równania reakcji (w formie cząsteczkowej i ewentualnie jonowej/jonowej skróconej:

Probówka 1

Forma cząsteczkowa:

2KMnO₄ + 5K₂SO₃ + 3H₂SO₄ → 2MnSO₄ + 6K₂SO₄ + 3H₂O

Równania połówkowe w formie jonowej:

MnO₄^– + 5e  + 8H⁺ → Mn²⁺ + 4H₂O

SO₃^2- + H₂O → SO₄^2- + 2e + 2H⁺

Forma jonowa skrócona:

2MnO₄^– + 5SO₃^2- + 6H⁺ → 2Mn²⁺ + 5SO₄^2- + 3H₂O

Probówka 2

Forma cząsteczkowa:

2KMnO₄ + 3K₂SO₃ + H₂O → 2MnO₂ + 3K₂SO₄ + 2KOH

Równania połówkowe w formie jonowej:

MnO₄^– + 3e  + 2H₂O → MnO₂ + 2OH^–

SO₃^2- + H₂O → SO₄^2- + 2e + 2H⁺

LUB

MnO₄^– + 3e  + 2H₂O → MnO₂ + 2OH^–

SO₃^2- + 2OH^– → SO₄^2- + 2e + H₂O

Forma jonowa skrócona:

2MnO₄^– + 3SO₃^2- + H₂O → 2MnO₂ + 3SO₄^2- + 2OH^–

Probówka 3

Forma cząsteczkowa:

2KMnO₄ + K₂SO₃ + 2KOH → 2K₂MnO₄ + K₂SO₄ + H₂O

Równania połówkowe w formie jonowej:

MnO₄^– + e → MnO₄^2-

SO₃^2- + 2OH^– → SO₄^2- + 2e + H₂O

Forma jonowa skrócona:

2MnO₄^– + SO₃^2- + 2OH^– → 2MnO₄^2- + SO₄^2- + H₂O

7. Wnioski:

W roztworze wodnym jon MnO₄^– wykazuje najsilniejsze właściwości utleniające w środowisku kwasowym, nieco słabsze w środowisku obojętnym i najsłabsze w środowisku zasadowym.

8. Wskazówki praktyczne dla osoby wykonującej doświadczenie

• Należy unikać zbyt alkalicznego środowiska reakcji względem KOH, ponieważ wtedy sam KOH przejmuje rolę reduktora i zachodzi współbieżnie reakcja:

4KMnO₄ + 4KOH_(stęż) → 4K₂MnO₄ + 2H₂O + O₂

• Zanieczyszczenia MnO₂ na szkle (zarówno stare, jak i nowo powstałe) usuwać wodnym roztworem kwasu szczawiowego.