Aby rozwinąć naciśnij czerwony znak + z prawej strony.
Doświadczenia
- Badanie właściwości utleniających anionu MnO4- w reakcjach redoks w zależności od początkowego odczynu wodnego roztworu
Doświadczenie 1.
1. Cel Doświadczenia:
Badanie właściwości utleniających anionu MnO4– w reakcjach redoks w zależności od początkowego odczynu wodnego roztworu*.
2. Lista odczynników:
KMnO4(aq), H2SO4(aq), KOH(aq), K2SO3(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 SO32- 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
SO32- + H2O → SO42- + 2e + 2H+
Forma jonowa skrócona:
2MnO4– + 5SO32- + 6H+ → 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O
Probówka 2
Forma cząsteczkowa:
2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH
Równania połówkowe w formie jonowej:
MnO4– + 3e + 2H2O → MnO2 + 2OH–
SO32- + H2O → SO42- + 2e + 2H+
LUB
MnO4– + 3e + 2H2O → MnO2 + 2OH–
SO32- + 2OH– → SO42- + 2e + H2O
Forma jonowa skrócona:
2MnO4– + 3SO32- + H2O → 2MnO2 + 3SO42- + 2OH–
Probówka 3
Forma cząsteczkowa:
2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → 2K2MnO4 + K2SO4 + H2O
Równania połówkowe w formie jonowej:
MnO4– + e → MnO42-
SO32- + 2OH– → SO42- + 2e + H2O
Forma jonowa skrócona:
2MnO4– + SO32- + 2OH– → 2MnO42- + SO42- + 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.
- Dysproporcjonowanie anionów MnO42- w środowisku kwasowym.
Doświadczenie 2.
1. Cel Doświadczenia:
Dysproporcjonowanie anionów MnO42- w środowisku kwasowym.
2. Lista odczynników:
K2MnO4(aq), H2SO4(aq)
lub lista tych związków bez indeksów dolnych plus dodatkowo H2O na samym końcu
K2MnO4, H2SO4, 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 Zielony roztwór
Mieszanina niejednorodna – fioletowy roztwór i brunatny osad 5. Obserwacje:
Zielony roztwór zmienia zabarwienie na fioletowy. Wytrąca się brunatny osad.
6. Równania reakcji (w formie cząsteczkowej i ewentualnie jonowej/jonowej skróconej:
Forma cząsteczkowa:
3K2MnO4 + 2H2SO4 → 2KMnO4 + MnO2 + 2K2SO4 + 2H2O
Równania połówkowe w formie jonowej:
MnO42- + 2e + 4H+ → MnO2 + 2H2O
MnO42- → MnO4– + e
Forma jonowa skrócona:
3MnO42- + 4H+ → 2MnO4– + MnO2 + 2H2O
7. Wnioski:
W roztworze wodnym w środowisku kwasowym jon MnO42- ulega dysproporcjonowaniu (dysmutacji) do MnO4– oraz MnO2.
8. Wskazówki praktyczne dla osoby wykonującej doświadczenie
- Zanieczyszczenia MnO2 na szkle (zarówno stare, jak i nowo powstałe) usuwać wodnym roztworem kwasu szczawiowego.