Kaliumpermanganaat - kaliumpermanganaat, kaliumzout van permangaanzuur. Formule: KMnO 4. Precursor (IV-lijst van PKKN-precursoren).

Een veel voorkomende naam in het dagelijks leven is “kaliumpermanganaat”. De verkoop ervan is verboden in Oekraïense apotheken.

Fysieke eigenschappen

Uiterlijk: donkerpaarse kristallen met een metaalachtige glans. Brekingsindex σ 1,59 (20 °C). Lost op in water, vloeibare ammoniak, aceton (2:100), methanol, pyridine.

Thermodynamische eigenschappen

Chemische eigenschappen

Is een sterk oxidatiemiddel. Afhankelijk van de pH van de oplossing oxideert het verschillende stoffen, waarbij het wordt gereduceerd tot mangaanverbindingen met verschillende oxidatiegraden. In een zuur milieu - op mangaan (II) verbindingen, in een neutraal milieu - op mangaan (IV) verbindingen, in een sterk alkalisch milieu - op mangaan (VI) verbindingen. Voorbeelden van reacties worden hieronder gegeven (aan de hand van het voorbeeld van interactie met kaliumsulfiet:

• IN zuur medium: 2KMnO 4 + 5K 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 → 6K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3H 2 O;
• V neutrale omgeving: 2KMnO 4 + 3K 2 SO 3 + H 2 O → 3K 2 SO 4 + 2MnO 2 + 2KOH;
• V alkalisch medium: 2KMnO 4 + K 2 SO 3 + 2KOH → K 2 SO 4 + 2K 2 MnO 4 + H 2 O;
  • V alkalisch omgeving: in de kou: KMnO 4 + K 2 SO 3 + KOH → K 2 SO 4 + K 3 MnO 4 + H 2 O.

Er moet echter worden opgemerkt dat de laatste reactie (in een alkalisch medium) alleen volgens het aangegeven schema verloopt met een gebrek aan reductie en een hoge concentratie alkali, wat de hydrolyse van kaliummanganaat vertraagt.

Wanneer het wordt geconfronteerd met geconcentreerd zwavelzuur, explodeert kaliumpermanganaat, maar wanneer het zorgvuldig wordt gecombineerd met koud zuur, reageert het tot onstabiel mangaan (VII) oxide:

2KMnO 4 + 2H 2 SO 4 → 2KHSO 4 + Mn 2 O 7 + H 2 O, terwijl interessante combinatie- mangaanoxosulfaat MnO 3 HSO 4. Door reactie met jodium (V) fluoride kan een soortgelijk oxofluoride worden verkregen: KMnO 4 + IF 5 → KF + IOF 3 + MnO 3 F

Bij verhitting ontleedt het, waarbij zuurstof vrijkomt (deze methode wordt in het laboratorium gebruikt om zuivere zuurstof te verkrijgen). Het reactieschema kan worden vereenvoudigd door de vergelijking:

2KMnO 4 → (t) K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

In feite is de reactie veel complexer; bij niet erg sterke verwarming kan deze grofweg worden beschreven door de vergelijking:

5KMnO 4 → (t) K 2 MnO 4 + K 3 MnO 4 + 3MnO 2 + 3O 2

Reageert met tweewaardige mangaanzouten, bijvoorbeeld:

2KMnO 4 + 3MnSO 4 + 2H 2 O → 5MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 SO 4

Deze reactie is in principe het omgekeerde van de dismutatie van K 2 MnO 4 in MnO 2 en KMnO 4.

• Waterige oplossingen van kaliumpermanganaat zijn thermodynamisch onstabiel, maar kinetisch redelijk stabiel. Hun behoud neemt dramatisch toe als ze in het donker worden bewaard.

Sollicitatie

Het gebruik van dit zout is meestal gebaseerd op het hoge oxiderende vermogen van het permanganaat-ion, dat een antiseptisch effect oplevert.

Medisch gebruik

Verdunde oplossingen (ongeveer 0,1%) van kaliumpermanganaat worden in de geneeskunde veel gebruikt als antisepticum, voor gorgelen, het wassen van wonden en het behandelen van brandwonden. Bij sommige vergiftigingen wordt een verdunde oplossing gebruikt als braakmiddel voor orale toediening.

Farmacologische werking

Antiseptisch. Bij botsingen met organische stoffen komt atomaire zuurstof vrij. Het oxide dat wordt gevormd tijdens de reductie van het medicijn vormt complexe verbindingen met eiwitten - albuminaten (hierdoor heeft kaliumpermanganaat in kleine concentraties een samentrekkend effect en in geconcentreerde oplossingen heeft het een irriterend, cauteriserend en bruinend effect). Ontgeurende werking. Effectief bij de behandeling van brandwonden en zweren. Het vermogen van kaliumpermanganaat om bepaalde vergiften te neutraliseren ligt ten grondslag aan het gebruik van de oplossingen voor maagspoeling in geval van vergiftiging met een onbekend gif en door voedsel overgedragen toxische infecties. Wanneer het wordt ingenomen, wordt het geabsorbeerd en treedt het in werking (wat leidt tot de ontwikkeling van methemoglobinemie). Wordt ook gebruikt in de homeopathie.

Indicaties

Smeren van ulceratieve en brandwondenoppervlakken - geïnfecteerde wonden, zweren en brandwonden op de huid. Spoel de mond en orofarynx - voor infectie- en ontstekingsziekten van het slijmvlies van de mond en orofarynx (inclusief keelpijn). Voor wassen en douchen voor gynaecologische en urologische ziekten - colpitis en urethritis. Voor maagspoeling bij vergiftiging veroorzaakt door inname van alkaloïden (morfine, aconitine, nicotine), blauwzuur, fosfor, kinine; leer - als aniline ermee in contact komt; ogen - wanneer ze worden beschadigd door giftige insecten.

Contra-indicaties

Overgevoeligheid.

Bijwerkingen

Allergische reacties bij gebruik van geconcentreerde oplossingen - brandwonden en irritatie. Overdosis. Symptomen: scherpe pijn in de mondholte, langs de slokdarm, in de buik, braken, diarree; slijmvlies van de mondholte en keelholte is gezwollen, donkerbruin, paars Mogelijk zijn zwelling van het strottenhoofd, ontwikkeling van mechanische verstikking, brandwondenschok, motorische agitatie, convulsies, parkinsonisme, hemorragische colitis, nefropathie en hepatopathie. Bij lage zuurgraad maagsap kan methemoglobinemie ontwikkelen met ernstige cyanose en kortademigheid. De dodelijke dosis voor kinderen is ongeveer 3 g, voor volwassenen - 0,3-0,5 g / kg.

Behandeling: methyleenblauw (50 ml 1% oplossing), ascorbinezuur (i/v - 30 ml 5% oplossing), cyanocobalamine - tot 1 mg, pyridoxine (i/m - 3 ml 5% oplossing).

Aanwijzingen voor gebruik en doseringen

Uitwendig, in waterige oplossingen voor het wassen van wonden (0,1-0,5%), voor het spoelen van mond en keel (0,01-0,1%), voor het smeren van ulceratieve en brandwondenoppervlakken (2-5%), voor douchen (0,02-0,1%) in gynaecologische en urologische praktijk, evenals maagspoeling in geval van vergiftiging.

Interactie

Chemisch onverenigbaar met sommige organische stoffen (steenkool, suiker, tannine) en met stoffen die gemakkelijk oxideren - er kan een explosie optreden.

Andere toepassingen

• Wordt gebruikt om de oxidatie van permanganaat te bepalen bij het beoordelen van de waterkwaliteit volgens GOST 2761-84 met behulp van de nestmethode.
• Een alkalische oplossing van kaliumpermanganaat is goed in het reinigen van laboratoriumglaswerk van vetten en andere organische stoffen.
• Oplossingen (concentraties van ongeveer 3 g/l) worden veel gebruikt voor het tinten van foto's.
• In de pyrotechniek wordt het gebruikt als een sterk oxidatiemiddel.
• Gebruikt als katalysator voor de ontleding van waterstofperoxide in raketmotoren voor vloeibare stuwstof in de ruimte.
• Een waterige oplossing van kaliumpermaganaat wordt gebruikt om hout te verteren, zoals een beits.
• Een waterige oplossing wordt ook gebruikt om tatoeages te verwijderen. Het resultaat wordt bereikt met behulp van een chemische verbranding, waarbij het weefsel dat de kleurstof bevat wordt gedood. Deze methode verschilt niet veel van het simpelweg afsnijden van de huid, maar is meestal minder effectief en onaangenaam omdat het veel langer duurt voordat brandwonden genezen. De tatoeage wordt niet volledig verwijderd; littekens blijven op hun plaats.
• Kaliumpermanganaat of natriumdichromaat worden gebruikt als oxidatiemiddel bij de productie van respectievelijk methaan en paraftaalzuren voor paraxyleen.

Ontvangst

Chemische of elektrochemische oxidatie van mangaanverbindingen, disproportionering van kaliummanganaat. Bijvoorbeeld:

2MnO 2 + 3 Cl 2 + 8KOH → 2KMnO 4 + 6KCl + 4H 2 O 2K 2 MnO 4 + Cl 2 → 2KMnO 4 + 2KCl 3K 2 MnO 4 + 2H 2 O → 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOH 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O → 2KMnO 4 + H 2 + 2KOH

De laatste reactie vindt plaats tijdens de elektrolyse van een geconcentreerde oplossing van kaliummanganaat en is endotherm. Zij is de belangrijkste industrieel het verkrijgen van kaliumpermanganaat.

Scheikunde docent

Voortzetting. Zien in nr. 22/2005;
3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11, 18, 19/2008

1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 22/2006;

LES 26 10e leerjaar

(eerste studiejaar)
Mangaan. Kaliumpermanganaat en zijn reductieproducten

in verschillende omgevingen

2. 1. Positie in de tabel van Mendelejev, mogelijke valenties en oxidatietoestanden. Korte geschiedenis

ontdekkingen en oorsprong van de naam.

3. Fysische en chemische eigenschappen.

4. Vinden in de natuur en basismethoden om te verkrijgen.

5. De belangrijkste mangaanverbinding is kaliumpermanganaat. Producten van de reductie ervan, afhankelijk van de oplossingsomgeving. Mangaan bevindt zich in de secundaire subgroep van groep VII periodiek systeem

DI. Mendelejev. Dit is een element met variabele valentie. In verbindingen vertoont mangaan oxidatietoestanden +2, +3, +4, +6, +7, waarvan de belangrijkste oxidatietoestanden +2 en +4 zijn. Mangaan werd ontdekt in 1774.

Zweedse chemici

Mangaan is een zilverachtig, tamelijk vuurvast metaal. Het wordt gepassiveerd in lucht en water, maar in fijn verdeelde toestand kan het worden geoxideerd en reageert het met water om hydroxide te vormen.

Over het algemeen kan mangaan worden gekarakteriseerd als een redelijk actief metaal (vooral in fijnverdeelde toestand). Mn + O 2 MnO 2 ( T

= 400ºC).

Metalen (–).

Niet-metalen (+):

Mn + Cl2MnCl2,

3Mn + N2Mn3N2.

H 2 O (+/–):*

Basische oxiden (–).

Zure oxiden (–).

Basissen (–).

Niet-oxiderende zuren (+):

Mn + 2HCl = MnCl2 + H2.

Oxiderende zuren (+):

Mn + 2H 2 SO 4 (conc.) = MnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O,

3Mn + 8HNO 3 (oplossing) = 3Mn (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O,

Mn + 4HNO 3 (conc.) = Mn (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O.

Zouten (+/–):

Mn + CuCl 2 = MnCl 2 + Cu,

Er vindt geen Mn + CaCl2-reactie plaats.

In de natuur wordt mangaan voornamelijk aangetroffen in de vorm van oxiden, dus de belangrijkste industriële methode om mangaan te verkrijgen is de reductie ervan (meestal met behulp van silicium, koolstof of aluminium):

MnO 2 + C Mn + CO 2,

Bovendien wordt mangaan verkregen door elektrolyse van oplossingen van zijn zouten, bijvoorbeeld:
De belangrijkste mangaanverbinding is kaliumpermanganaat.

Producten van de reductie ervan, afhankelijk van de oplossingsomgeving

Kaliumpermanganaat (KMnO 4) is een zout van permangaanzuur HMnO 4. Permangaanzuur is zeer sterk en bestaat alleen in waterige oplossing. Kaliumpermanganaat is het bekendste en meest gebruikte zout van dit zuur. Deze kristallijne substantie is donkerpaars, bijna zwart, matig oplosbaar in water.

Oplossingen van kaliumpermanganaat met een lage concentratie hebben een karmozijnrode kleur bij toenemende concentratie, de kleur wordt violet (deze kleur is kenmerkend voor permanganaation). In waterige oplossingen ondergaat dit zout geen hydrolyse, omdat gevormd door een sterke base en een sterk zuur. Bij verhitting ontleedt kaliumpermanganaat gemakkelijk onder vorming van kaliummanganaat, mangaan (IV) oxide en zuurstof:

2KMnO 4 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2.

Kaliumpermanganaat is een sterk oxidatiemiddel vanwege het permanganaat-ion dat mangaan bevat in de hoogste oxidatietoestand van +7. De aard van de reductieproducten van KMnO 4 hangt af van de omgeving waarin de reactie plaatsvindt.

IN In een zure omgeving worden permanganaationen gereduceerd tot Mn 2+-ionen. Door de vorming van ongekleurde mangaanzouten verandert de kleur van de oplossing van violet naar kleurloos. permanganaationen worden gereduceerd tot mangaan(IV)oxide, er vormt zich een bruin neerslag MnO 2, de oxidatietoestand van mangaan neemt af van +7 naar +4.

2KMnO 4 + 3Na 2 SO 3 + H 2 O = 2MnO 2 + 3Na 2 SO 4 + 2KOH.

In een alkalische omgeving worden permanganaationen gereduceerd tot mangaanionen.

Als resultaat wordt de oplossing groen; De oxidatietoestand van mangaan neemt af van +7 naar +6.

2KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH = 2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O. Als oxidatiemiddel wordt kaliumpermanganaat veel gebruikt in de laboratoriumpraktijk. Bovendien wordt kaliumpermanganaat veel gebruikt in de geneeskunde antiseptisch

. Kaliumpermanganaat wordt ook gebruikt als vaste bron voor de zuurstofproductie.

1. Test over het onderwerp "Mangaan en zijn verbindingen"

Welk oxide is zuur?

a) MnO; b) Mn203;

2. c) Mn02; d) Mn 2 O 7.

3. Een verbinding die bevat, in een pH-omgeving

Bij de oxidatiereactie van ijzer(II)sulfaat met kaliumpermanganaat in een zwavelzuurmedium is de som van de coëfficiënten vóór de reagentia gelijk aan:

4. a) 11; b) 15; c) 16; d) 20.

In welke van de volgende verbindingen heeft het mangaanatoom de maximaal mogelijke oxidatietoestand?

a) Kaliumpermanganaat; b) kaliummanganaat;

5. c) mangaansulfide; d) permangaanzuur.

Welke van de mangaanoxiden heeft de maximale massafractie zuurstof?

6. a) MnO; b) Mn203; c) Mn02; d) Mn 2 O 7.

De dichtheid van een 36,2% zwavelzuuroplossing is 1,27 g/ml. Bereken de molaire concentratie (in mol/L) van het zuur in deze oplossing.

a) Er zijn niet genoeg gegevens om het probleem op te lossen;

7. b) 4,7; c) 36,2; d) 0,0047.

Hoeveel elektronen bevat het permanganaation?

8. c) 58; d) 120.

Welke massa kaliumjodide (in g) werd geoxideerd met kaliumpermanganaat in zoutzuuroplossing, als dit resulteerde in de vorming van 6,3 g mangaanzout?

9. a) 8,3; b) 4,15; c) 16,6; d) 41,5.

De som van alle coëfficiënten in de oxidatiereactie van vers neergeslagen ijzer(II)hydroxide met kaliumpermanganaat in een waterige oplossing is:

10. a) 5; b) 6; c) 8; d) 11.

Het aantal -bindingen in een permangaanzuurmolecuul is gelijk aan:

a) 5; b) 3; c) 6; d) 0.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Sleutel tot de proef	G	Sleutel tot de proef	V	Sleutel tot de proef	een, d	G	Sleutel tot de proef	Sleutel tot de proef	een, d

B
Kwalitatieve problemen ter discussie

paarsgewijze interactie van stoffen Taken van dit type

1. Bespreek de mogelijkheid van paarsgewijze interacties tussen de volgende stoffen: zoutzuur, calciumchloride, zilvernitraat, kaliumcarbonaat, natriumhydroxide, chloor. Schrijf de reactievergelijkingen op.

Oplossing

We lossen het op met behulp van het Pletner-rooster.

Stoffen	HCl	CaCl2	AgNO3	K2CO3	NaOH	Kl2
HCl	–	–	+ (1e vergelijking)	+ (2e vergelijking)	+ (3e vergelijking)	–
CaCl2	–	–	+ (4e vergelijking)	+ (6e vergelijking)	+ (7e vergelijking)	–
AgNO3	+ (1e vergelijking)	+ (4e vergelijking)	–	+ (5e vergelijking)	+ (8e vergelijking)	–
K2CO3	+ (2e vergelijking)	+ (6e vergelijking)	+ (5e vergelijking)	–	–	–
NaOH	+ (3e vergelijking)	+ (7e vergelijking)	+ (8e vergelijking)	–	–	+ (9e en 10e vergelijkingen)
Kl2	–	–	–	–	+ (9e en 10e vergelijkingen)	–

1) HCl + AgNO 3 = AgCl + HNO 3.

2) 2HCl + K2CO3 = 2KCl + H2O + CO2.

3) HCl + NaOH = NaCl + H2O.

4) CaCl 2 + 2AgNO 3 = 2AgCl + Ca(NO 3) 2.

5) 2AgNO3 + K2CO3 = Ag2CO3 + 2KNO3.

6) CaCl2 + K2CO3 = CaCO3 + 2KCl.

7) CaCl2 + 2NaOH = Ca(OH)2 + 2NaCl.

8) 2AgNO 3 + 2NaOH = Ag 2 O + 2NaNO 3 + H 2 O.

9) 2NaOH + Cl2NaCl + NaClO + H2O.

10) 6NaOH + 3Cl 2 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O.

Antwoord. 9 mogelijke paarsgewijze opties

2. Welke van de volgende stoffen zullen met elkaar reageren: koper, geconcentreerd salpeterzuur, koolstof, zwavel, aluminium, ijzer(III)chloride, natriumcarbonaat? Schrijf de reactievergelijkingen op.

Antwoord. 14 mogelijke paarsgewijze opties
interacties (14 reactievergelijkingen).

3. Bepaal welke stoffen met elkaar kunnen interageren: zink, chloor, koolmonoxide, natriumoxide, natriumhydroxide, salpeterzuur, koper(II)chloride. Schrijf de reactievergelijkingen op.

Antwoord. 12 mogelijke paarsgewijze opties
interacties (15 reactievergelijkingen).

4. Welke van de volgende stoffen kunnen met elkaar interageren: broom, kaliumhydroxide, ammoniak, zoutzuur, kaliumjodide, zink.

Antwoord Schrijf de reactievergelijkingen op.
. 8 mogelijke paarsgewijze opties

5. interacties (10 reactievergelijkingen).

Antwoord Bepaal welke stoffen met elkaar kunnen interageren: calcium, water, koper(II)oxide, waterstof, calciumhydroxide, geconcentreerd zwavelzuur, natriumjodide.
Schrijf de reactievergelijkingen op.

6. . 7 mogelijke opties in paren

Antwoord interacties (7 reactievergelijkingen).
Bespreek de mogelijkheid van paarsgewijze interacties tussen de volgende stoffen: natriumsulfaat, lood(II)acetaat, kaliumsulfide, aluminiumchloride, bariumnitraat. Schrijf de reactievergelijkingen op.

. 5 mogelijke paarsgewijze opties

interacties (5 reactievergelijkingen).

*Het teken (+/–) betekent dat deze reactie niet bij alle reagentia of onder specifieke omstandigheden optreedt.

Wordt vervolgd

Federaal Agentschap voor Onderwijs

Staatsuniversiteit van Nizjni Novgorod

hen. N.I

Faculteit Scheikunde

Laboratoriumrapport

Docent:

R.M. Sjaposjnikov

Leerlingen van groep 211 (II):

T.G. Ogurtsov,

OA Shilyagina

Nizjni Novgorod, 2008

Laboratoriumtaken:

Redoxreacties waarbij kaliumpermanganaat, kaliumdichromaat, zwavelzuur en salpeterzuur betrokken zijn;

Reacties van intramoleculaire oxidatie – reductie en disproportionering;

Oxidatie van zwavel met salpeterzuur.

Redoxreacties waarbij kaliumpermanganaat, zwavelzuur en salpeterzuur betrokken zijn

Doel van het werk: redoxreacties uitvoeren met kaliumpermanganaat, zwavelzuur en salpeterzuren.

Apparatuur en reagentia: reageerbuisjes, pipetten, rubberen bol, glazen bekers, filtreerpapier, alcohollamp, gedestilleerd water, kristallijn kaliumpermanganaat (KMnO 4), geconcentreerd zoutzuur, zwavelzuur, salpeterzuren (HCl, H 2 SO 4, HNO 3), kaliumjodide ( KI), 0,1 N oplossing van kaliumpermanganaat (KMnO 4), 10% en 0,1 N oplossing van zwavelzuur (H 2 SO 4), 10% en geconcentreerde natriumhydroxideoplossing (NaOH), natriumsulfietoplossing (Na 2 SO 3) , korrels zink (Zn), kopervijlsel (Cu), ammoniumdichromaat ((NH 4) 2 Cr 2 O 7), natriumnitriet (NaNO 2), mangaansulfaat (MnSO 4).

Theoretisch gedeelte:

Het optreden van chemische reacties wordt in het algemeen bepaald door de uitwisseling van deeltjes tussen reagerende stoffen. Vaak gaat de uitwisseling gepaard met de overdracht van elektronen van het ene deeltje naar het andere. Het proces van elektronenverlies door een deeltje wordt oxidatie genoemd, en het proces van het verwerven van elektronen wordt reductie genoemd. Oxidatie en reductie vinden gelijktijdig plaats, daarom worden interacties die gepaard gaan met de overdracht van elektronen van het ene deeltje naar het andere redoxreacties genoemd.

Het optreden van redoxreacties gaat gepaard met een verandering in de oxidatietoestanden van de elementen van de stoffen die bij de reactie betrokken zijn. Tijdens reductie neemt de oxidatietoestand van een element af; tijdens oxidatie neemt deze toe. Een stof die een element bevat dat de oxidatietoestand verlaagt, wordt een oxidatiemiddel genoemd; een stof die een element bevat dat de oxidatietoestand verhoogt, wordt een reductiemiddel genoemd.

Praktisch gedeelte:

In de bereidingsruimte werd een kleine hoeveelheid kristallijn kaliumpermanganaat in een reageerbuis gegoten;

2KMnO 4 + 16HCl 5Cl 2 + 2KCl + 2MnCl 2 + 8H 2 O

(MnO 4) - + 8H ++ 5 Mn 2+ + 4H 2 O

2Cl - - 2 2Cl 0

2(MnO 4) - + 16H + + 10Cl - 2 Mn 2+ + 8H 2 O + 10Cl 0

Filterpapier bevochtigd met een oplossing van kaliumjodide werd naar de opening van de reageerbuis gebracht.

Het uit de reageerbuis vrijkomende chloor verving het jodide-ion in de kaliumjodide-oplossing. Als gevolg hiervan hebben we een verdonkering van het filtreerpapier rond de opening van de reageerbuis waargenomen, wat verband hield met het vrijkomen van jodium;

2KI + Cl2 2KCl + I2 ↓

Er werd 1 ml in 3 reageerbuizen gegoten. 1N kaliumpermanganaatoplossing;

In de tweede reageerbuis 10% natriumhydroxideoplossing;

(MnO 4) - + 8H ++ 5 Mn 2+ + 4H 2 O

In de eerste reageerbuis (zuur medium): DUS 3 2- + H 2 O - 2

DUS 4 2- + 2H+

We zien verkleuring van de oplossing;

In de tweede reageerbuis (alkalisch medium):

2КMnO 4 + 2NaOH + Na 2 SO 3 Na 2 MnO 4 + K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O (MnO 4) - + 1

(MnO 4) 2- DUS 3 2- + 2OH - - 2

DUS 4 2- + H 2 O

2(MnO 4) - + SO 3 2- + 2OH - 2(MnO 4) 2- + SO 4 2- + H 2 O

We zien het verschijnen van een lichtgroene kleur, als gevolg van het verschijnen van het (MnO 4) 2-ion;

In de derde reageerbuis (neutraal medium):

2KMnO 4 + 3Na 2 SO 3 + H 2 O 2MnO 2 ↓ + 3Na 2 SO 4 + 2KOH (MnO 4) - + 2H 2 O +3

(MnO 4) 2- DUS 3 2- + 2OH - - 2

(MnO2) 0 + 4OH -

2(MnO 4) - + 4H 2 O + 3SO 3 2- + 6OH - 2(MnO 2) 0 + 8OH - + 3SO 4 2- + 3H 2 O

De kleur van de oplossing werd bruin door het verschijnen van mangaan(IV)oxide;

Conclusie:

Permanganaation vertoont hogere redoxactiviteit in een zure omgeving.

Giet 1 ml in twee reageerbuizen. 0,01 N kaliumpermanganaatoplossing en enkele druppels 10% zwavelzuuroplossing toegevoegd;

Eerste reageerbuis:

(MnO 4) - + 8H ++ 5 Mn 2+ + 4H 2 O

In de eerste reageerbuis (zuur medium): DUS 3 2- + H 2 O - 2

2КMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5Na 2 SO 3 K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 5Na 2 SO 4 + 3H 2 O

2(MnO 4) - + 16H + + 5SO 3 2- + 5H 2 O 2 Mn 2+ + 8H 2 O + 5SO 4 2- + 10H +

De oplossing verkleurde;

Tweede reageerbuis:

(MnO 4) - + 8H ++ 5 Mn 2+ + 4H 2 O

2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 + 10KI 5I 2 ↓ + 6K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 8H 2 O 2I - - 2

2I 0

2(MnO 4) - + 16H + + 10I - 2Mn 2+ + 8H 2 O + 10I 0

Het vrijkomende jodium vormde jodiumwater met een overmaat aan kaliumjodide, waardoor de oplossing een bruine kleur kreeg;

In de ene reageerbuis werden verschillende zinkkorrels geplaatst en in de tweede enkele koperspaanders;

In beide reageerbuizen werd een 10% oplossing van zwavelzuur gegoten;

Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 – waterstof komt vrij;

Сu + H 2 SO 4 De reactie vindt niet plaats, omdat koper zich in de activiteitsreeks van metalen rechts van waterstof bevindt en niet in staat is waterstof uit het zuur te verdringen;

Het experiment werd herhaald met geconcentreerd zwavelzuur;

Zn + 2H 2 SO 4 ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O Zn 0 - 2

Zn 2+ DUS 4 2- + 4H ++ 2

(SO 2) 0 + 2H 2 O

Experimenten met chloor beginnen meestal met de productie van chloor. Vroeger hadden sommige universiteiten en onderzoeksinstituten chloorcilinders, maar ik heb nooit de kans gehad ze te zien. De meeste methoden voor de productie van chloorgas komen neer op de oxidatie van chloriden in een zuur milieu (in feite op de oxidatie van zoutzuur). Een grote verscheidenheid aan stoffen kan als oxidatiemiddelen dienen: kaliumpermanganaat, kaliumdichromaat (bij verhitting), calciumhypochloriet (bleekmiddel), kaliumchloraat, mangaandioxide (bij verhitting) en andere.

Vroeger werden kaliumpermanganaat en zoutzuur het vaakst gebruikt voor de laboratoriumproductie van chloor. Dit experiment werd met name gedemonstreerd in scheikundelessen op scholen. De keuze voor zoutzuur en permanganaat was te danken aan het feit dat deze stoffen goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar waren: permanganaat werd in elke apotheek verkocht en technisch zoutzuur kon in bouwmarkten worden gekocht (het werd gebruikt als een goedkoop en effectief middel voor ontkalken enz.).

Maar de keuze voor permanganaat en zoutzuur om chloor te produceren werd ook verklaard door het feit dat deze twee stoffen al goed reageren bij kamertemperatuur Bij mangaandioxide of kaliumbichromaat is verwarming nodig om chloor vrij te laten komen.

Een goed en goedkoop oxidatiemiddel voor de productie van chloor is bleekmiddel (bleekmiddel). De formule kan conventioneel als volgt worden geschreven: CaCl 2 ·Ca(ClO) 2, d.w.z. Deze stof bevat chloride en hypochloriet. Om ze te laten reageren met het vrijkomen van chloor, is het voldoende om een ​​sterk zuur toe te voegen (en niet noodzakelijkerwijs zoutzuur - zwavelzuur is ook voldoende). Maar dit is allemaal slechts theoretisch: in de praktijk verkopen winkels nu vaak goedkope producten. kwaliteitsbleekmiddel, dat al lang geleden is afgebroken. Bij blootstelling aan zuur geeft dergelijk “bleekmiddel” chloor af, maar heel weinig. En bleekmiddel is nu lang niet zo goedkoop als vroeger.

Kleine hoeveelheden chloor kunnen worden verkregen door zuur toe te voegen aan een oplossing van natriumhypochloriet (Belizna). Helaas is het verhaal met "Belizna" bijna hetzelfde als met "bleekmiddel": fabrikanten en verkopers verdunnen het schaamteloos met water (waardoor het in plaats van 5% actief chloor vaak 1-2% bevat).

Bij de meeste hieronder beschreven experimenten was de bron van chloor kaliumpermanganaat en zoutzuur. In onze tijd is dit heel irrationeel, maar ik wilde experimenten met chloor starten en geen tijd en moeite verspillen aan het beheersen van de methode om chloor uit andere stoffen te produceren. In sommige gevallen gebruikte ik in plaats van zoutzuur (dat bijna op was) 40% zwavelzuur en natriumchloride. In dit geval moest het mengsel op een fornuis worden verwarmd.

De reactie werd uitgevoerd in een erlenmeyer van 300 ml, waarin vooraf permanganaat werd gegoten. De kolf werd afgedekt met een allonge op dunne plakjes, waaraan een siliconenslang was bevestigd om chloor te verwijderen. Het bovenste gedeelte van de allonge (waaraan de koelkast tijdens de destillatie is bevestigd) werd afgesloten met een stop met een glazen buisje. Een injectiespuit met geconcentreerd zoutzuur werd met behulp van een PVC-buis aan de buis bevestigd (de injectiespuit verving de druppeltrechter).

Op het pad van chloor plaatste ik een wasfles met een verzadigde oplossing van natriumchloride - om waterstofchloride uit het gas te verwijderen (waterstofchloride is niet alleen zeer oplosbaar in water, maar ook in een verzadigde zoutoplossing - in tegenstelling tot chloor, dat veel minder oplosbaar in een verzadigde zoutoplossing dan in water). Om chloor op te vangen, heb ik verschillende kolven en potten gebruikt (en bij het verzamelen van chloor is het raadzaam om het vat af te dekken met een stop of watten - ik kwam er niet meteen achter).

Als chloor wordt gebruikt voor verbrandingsexperimenten, is het raadzaam om vooraf zand in de bodem van de kolf te gieten, anders kan het glas barsten. Er was geen zand bij de hand, dus ik nam het droog keukenzout- ook niet slecht, maar natrium kleurt de vlam geel(soms zit het in de weg).

De productie van chloor en experimenten met chloor kunnen worden omschreven als arbeidsintensief en soms uitputtend. We mogen niet vergeten dat chloor het eerste middel voor chemische oorlogsvoering is dat met succes op grote schaal wordt gebruikt, dus alle experimenten moeten worden uitgevoerd onder goede diepgang of op een buitenshuis. Chloor is geen bijzonder giftige stof, maar kan wel brandwonden aan de slijmvliezen veroorzaken, en bij onzorgvuldig werk zijn zelfs nog ergere gevolgen mogelijk. Een kennis vertelde mij dat hij tijdens zijn studentenpraktijkopleiding chloor kreeg. Toen er chloor vrijkwam, snoof hij volgens de regels aan de fles: met een handpalmbeweging richtte hij de lucht naar zijn gezicht. Ik rook het niet. Toen boog de ongelukkige onderzoeker zich over de fles en haalde diep adem - hij verloor onmiddellijk zijn adem: zonder de hulp van twee andere studenten had dit kunnen eindigen in de dood door verstikking.

__________________________________________________
Bij de reactie van zoutzuur en kaliumpermanganaat in de laatste fase is verwarming nog steeds wenselijk anders zal het permanganaat worden omgezet in gehydrateerd mangaan (IV) oxide bruin, wat leidt tot overconsumptie van permanganaat. Om mangaandioxide om te zetten in mangaan(II)chloride zijn verwarming en een overmaat zuur nodig.