Исследовательское задание

I. Окислительные свойства бихромата калия
Цель работы: исследовать окислительные свойства бихромата
калия;
Реактивы и оборудование: разбавленный раствор дихромата
калия, концентрированный свежеприготовленный раствор
сульфита натрия, серная кислота (1:5), стакан (150 мл).
+6
+4
+3
+6
𝐾2 𝐶𝑟2 𝑂7 + 4𝐻2 𝑆𝑂4 + 3𝑁𝑎2 𝑆𝑂3 → 𝐶𝑟2 (𝑆𝑂4 )3 + 𝐾2 𝑆𝑂4 + 3𝑁𝑎2 𝑆𝑂4 + 4𝐻2 𝑂
𝐶𝑟 +6 +3ē → 𝐶𝑟 +3
𝑆 +4 − 2ē → 𝑆 +6
6
2
3
𝐶𝑟 +6 − окислитель
𝑆 +4 − восстановитель
Признак реакции: зеленое окрашивание
II. Окислительные свойства перманганата калия
(в разных средах)
Цель работы: изучить окислительные свойства перманганата
калия в разных средах;
Реактивы и оборудование: разбавленный раствор перманганата
калия, концентрированный свежеприготовленный раствор
сульфита натрия, серная кислота (1:5), гидроксид натрия, стаканы
(150 мл).
1) В кислой среде
+7
+4
+2
+6
2𝐾𝑀𝑛𝑂4 + 5𝑁𝑎2 𝑆𝑂3 + 3𝐻2 𝑆𝑂4 → 2𝑀𝑛𝑆𝑂4 + 5𝑁𝑎2 𝑆𝑂4 + 𝐾2 𝑆𝑂4 + 3𝐻2 𝑂
𝑀𝑛+7 + 5ē → 𝑀𝑛+2
𝑆 +4 − 2ē → 𝑆 +6
10
2
5
Признак реакции: раствор обесцветился
2) В нейтральной среде
+7
+4
+4
+6
2𝐾𝑀𝑛𝑂4 + 3𝑁𝑎2 𝑆𝑂3 + 𝐻2 𝑂 → 2𝑀𝑛𝑂2 + 3𝑁𝑎2 𝑆𝑂4 + 2𝐾𝑂𝐻
𝑀𝑛+7 + 3ē → 𝑀𝑛+4
𝑆 +4 − 2ē → 𝑆 +6
6
2
3
Признак реакции: бурое окрашивание
𝑀𝑛+7 − окислитель
𝑆 +4 − восстановитель
3) В щелочной среде
+7
+4
+6
+6
2𝐾𝑀𝑛𝑂4 + 𝑁𝑎2 𝑆𝑂3 + 2𝐾𝑂𝐻 → 2𝐾2 𝑀𝑛𝑂4 + 𝑁𝑎2 𝑆𝑂4 + 𝐻2 𝑂
𝑀𝑛+7 + 1ē → 𝑀𝑛+6
𝑆 +4 − 2ē → 𝑆 +6
2
2
1
Признак реакции: зеленое окрашивание
𝑀𝑛+7 − окислитель
𝑆 +4 − восстановитель
1) Гомологи бензола могут быть окислены раствором
перманганата калия в нейтральной среде до бензоата калия:
𝐶6 𝐻5 𝐶𝐻3 + 2𝐾𝑀𝑛𝑂4 → 𝐶6 𝐻5 𝐶𝑂𝑂𝐾 + 2𝑀𝑛𝑂2 + 𝐾𝑂𝐻 + 𝐻2 𝑂
Окисление этих веществ дихроматом или перманганатом
калия в кислотной среде приводит к образованию бензойной
кислоты.
2) Альдегиды – довольно сильные восстановители, и
поэтому легко окисляются различными окислителями
3𝐶𝐻3 𝐶𝐻𝑂 + 2𝐾𝑀𝑛𝑂4 → 𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 + 2𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐾 + 2𝑀𝑛𝑂2 + 𝐻2 𝑂
3) При мягком окислении алкены превращаются в гликоли.
Атомы-восстановители в этих реакциях – атомы углерода,
связанные двойной связью.
Реакция с раствором перманганата калия протекает в
нейтральной или слабо щелочной среде:
𝐶2 𝐻4 + 2𝐾𝑀𝑛𝑂4 + 2𝐻2 𝑂 → 𝐶𝐻2 𝑂𝐻 − 𝐶𝐻2 𝑂𝐻 + 2𝑀𝑛𝑂2 + 2𝐾𝑂𝐻
4) Алкины окисляются при более жестких условиях,
поэтому окисление происходит с разрывом углеродной цепи по
тройной связи.
Ацетилен может быть окислен перманганатом калия в
слабощелочной среде до оксалата калия:
3𝐶2 𝐻2 + 8𝐾𝑀𝑛𝑂4 → 3𝐾2 𝐶2 𝑂4 + 2𝐻2 𝑂 + 8𝑀𝑛𝑂2 + 2𝐾𝑂𝐻
𝑲𝑴𝒏𝑶𝟒 – сильнейший окислитель. Он
легко окисляет многие неорганические и
органические вещества.
Продукты восстановления перманганата
калия зависят от условий, в которых
протекает реакция.
Так, в кислой среде он
восстанавливается до 𝑴𝒏𝟐+ ,
в нейтральной – до 𝑴𝒏𝑶𝟐 ,
в щелочной – до 𝑴𝒏𝑶𝟒 𝟐− .