Влияние рН среды на характер восстановления перманганата калия

Экспериментальная часть: 

Опыт:  Влияние рН среды на характер восстановления перманганата калия.

Выполнение  опыта: В 3 пробирки внести по 4 капли  раствора КМnO₄. В первую пробирку добавить 3 капли раствора Н₂SO₄, во вторую – 3 капли Н₂О, в третью – 3 капли NaOH. Затем во все 3 пробирки внести по 2 микрошпателя кристаллического КNO₂. Перемешать растворы, встряхивая содержимое пробирок до полного растворения кристаллов. 

1)  2KMn⁷⁺O₄ + 5 KN³⁺O₂ + 3H₂SO₄ = 2Mn²⁺SO₄ +5KN⁵⁺O₃ + K₂SO₄ + 3H₂O

    окислитель           восстановитель 

K⁺ + MnO^–₄ + K⁺ + NO^–₂ + 2H⁺ + SO₄^2– = Mn²⁺ + SO₄^2– + K⁺ +NO^–₃ + 2K⁺ + SO₄^2– + H₂O

MnO₄^– + NO^–₂ + 2H⁺ = Mn²⁺ + NO^–₃ + H₂O 

2MnO₄^– + 16H⁺ + 5NO^–₂ + 5H₂O = 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5NO₃^– + 10H⁺ +3 H₂O 

2)  2KMn⁺⁷O₄ + 3KN⁺³O₂ + H₂O = 2Mn⁺⁴O₂ + 3KN⁺⁵O₃ + KOH

           окислитель       восстановитель 

K⁺ + MnO₄^– + K⁺ + NO₂^– + H₂O = Mn⁺⁴O₂ + K⁺ +NO₃^– + K⁺ + OH^–

MnO₄^– + NO₂^– + H₂O = Mn⁺⁴O₂ + NO₃^– + OH^– 

2 MnO₄^– + 7H₂O + 3NO₂^– = 2Mn⁺⁴O₂ + 8OH^– + 3NO₃^– + 6Н⁺

                                             (8OH^– +6Н⁺ = 2OH^– + H₂O) 

3)  2KMn⁺⁷O₄ + KN⁺³O₂ + 2KOH = 2K₂Mn⁺⁶O₄ + KN⁺⁵O₃ + H₂O

            окислитель     восстановитель 

K⁺ + Mn⁺⁷O₄^– + K⁺ + NO₂^– + K⁺ + OH^– = 2K⁺ + Mn⁺⁶O₂^– + K⁺ + NO₃^– + H₂O

Mn⁺⁷O₄^– + NO₂^– + OH^– = Mn⁺⁶O₂^– + NO₃^– + H₂O 

2 Mn⁺⁷O₄^– + NO₂^– + 2OH^– = 2Mn⁺⁶O₂^– + NO₃^– + H₂O 

Вывод: Марганец в различных степенях окисления окрашивает растворы в характерные цвета: MnO₄ – малиновый; Mn²⁺ – бесцветный; MnO₂ – труднорастворимое вещество бурого цвета; MnO₄^2– – зеленый.

В результате проведенной  лабораторной работы мы научились определять окислитель, восстановитель и выводить коэффициенты электронно-ионным методом. Познакомились с окислительно-восстановительными реакциями, протекающими в растворах электролитов.