Doświadczenie 1
Redukcja jonów manganianowych (VII) (nadmanganianowych) przez jony siarczanowe (IV) w różnych środowiskach.
a)W środowisku kwasowym
Postępowanie: Do 2 cm3 0,1-molowego roztworu KmnO4 dodajemy 2 cm3 1-molowego roztworu kwasu siarkowego (aby wytworzyć środowisko kwaśne) a następnie 1 cm3 1-molowego roztworu siarczanu (IV) sodu (Na2SO3)
2KMnO4+ 3H2SO4+5Na2SO3 à 2MnSO4 +6K2SO4+3H2O
Obserwacje: Roztwór KMnO4 ma charakterystyczną, ciemnofioletową barwę którą nadają jej jony manganianowe(VII) , po dodaniu do niego roztworu H2SO4 nastąpiło niecałkowite odbarwienie, dopiero dolanie Na2SO3 spowodowało całkowite przybranie przez roztwór barwy przezroczystej.
Wnioski: Przezroczysta barwa zakwaszonego roztworu KMnO4 świadczy o powstaniu pod wpływem zakwaszenia związku manganu (II), którego roztwór jest bezbarwny. W środowisku kwasowym mangan(VII) pod wpływem jonów siarczanowych (IV) redukuje się do manganu (II)
b)W środowisku obojętnym
Postępowanie: Do 2 cm3 0,1-molowego roztworu KmnO4 dodajemy 2 cm3 wody destylowanej(aby wytworzyć środowisko obojętne) a następnie 1 cm3 1-molowego roztworu siarczanu (IV) sodu (Na2SO3)
2KMnO4+H2O+3Na2SO3à 2MnO2+3Na2SO4+2KOH
Obserwacje: Po dodaniu wody destylowanej nastąpiło jedynie rozcieńczenie rozwtoru i przybrał mniej intensywną barwę, po dodaniu roztworu siarczanu (IV) sodu zaczął wytwarzać się brązowy, kłaczkowaty osad.
Wnioski: Pojawienie się brązowego osadu świadczy o tym, że w wyniku reakcji powstaje tlenek manganu(IV), który jest określany jako częsty produkt reakcji redoks. W środowisku obojętnym mangan(VII) jest więc redukowany przez jony siarczanowe(IV) do manganu (IV).
c) w środowisku zasadowym
Postępowanie: Do 2 cm3 0,1-molowego roztworu KmnO4 dodajemy 2 cm3 2-molowego roztworu NaOH(aby wytworzyć środowisko zasadowe) a następnie 1 cm3 1-molowego roztworu siarczanu (IV) sodu (Na2SO3)
2 KMnO4 + 2NaOH+ Na2SOà 2 K2MnO4 + Na2SO4 + H2O
Obserwacje: Na początku po dodaniu roztworu wodorotlenku sodu roztwór przybrał intensywną, zieloną barwę, jednak po chwili zaczął wytrącać się brązowy, kłaczkowaty osad podobny do tego, który powstał w środowisku obojętnym.
Wnioski: W środowisku zasadowym pod wpływem jonów siarczanowych(IV) mangan(VII) redukuje się do tworzącego nietrwałe związki manganu(VI), o czym świadczy początkowa zielona barwa roztworu. I późniejsze wytrącanie się brązowego, kłaczkowatego osadu świadczącego o powstawaniu tlenku manganu(IV).
Doświadczenie 2
Badanie trwałości jonów chromianowych (VI) i jonów dichromianowych (VI).
Przebieg: Do probówki wlewamy 2cm3 roztworu dichromianu (VI) potasu, a następnie parę kropli roztworu wodorotlenku sodu. Następnie, do probówki dodaj porcję kwasu siarkowego (VI). Później dodaj do probówki roztwór siarczanu (IV) sodu.
Obserwacje:
1. K2Cr2O7 + 2 NaOH à 2 Na2CrO4 + KOH + H2OBarwa roztworu zmieniła się z pomarańczowego na żółty.
2. Na2CrO4 + H2SO4 à Na2Cr2O7 + Na2SO3 + H2OBarwa roztworu zmieniła się z żółtego na pomarańczowy.
3. Na2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4 à Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + H2OBarwa roztworu zmieniła się z pomarańczowego na zielony.
Wnioski: Alkalizacja roztworu spowodowała pojawienie się barwy żółtej na skutek powstawania chromianu (VI) sodu.
Po zakwaszeniu roztworu żółty chromian (VI) zmienił barwę na pomarańczową, gdyż wytworzył się dichromian (VI) sodu.
Jony chromianowe (VI) powstają w środowisku lekko zasadowym, natomiast jony dichromianowe (VI) tworzą się w środowisku kwaśnym. Dowodzi ono także, że jony dichromianowe (VI) mogą przechodzić w jony chromianowe (VI) i odwrotnie, w zależności od tego, czy roztwór zostaję zakwaszony czy zalkalizowany.
Związki chromianu (VI) są bardzo dobrymi utleniaczami w środowisku kwaśnym i dużo słabszymi utleniaczami w środowisku zasadowym.
Podczas doświadczenia barwa roztworu zmieniła się z pomarańczowej na zieloną, co świadczy o redukcji związku chromu z VI na III stopnia utlenienia. Dichormian (VI) sodu pełnił funkcję utleniacza, natomiast siarczan (IV) sodu był reduktorem.
Doświadczenie 3Redukcja jonów dichromianowych (VI)
Przebieg: Do probówki wlej 2cm3 0,01 molowego roztworu dichromianu (VI) potasu i dodaj 1cm3 1-molowego roztworu kwasu siarkowego (VI). Do tak przygotowanego roztworu dolej 1cm3 1-molowego roztworu siarczanu (IV) sodu. Zawartość probówki lekko ogrzej.
1. K2CrO4 + H2SO4 à K2Cr2O7 + H2OBarwa roztworu zmieniła się z żółtego na pomarańczowy
2. K2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4 à Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + H2OBarwa roztworu zmieniła się z pomarańczowego na zielony bez ogrzewania.
Wnioski: Zmiana barwy roztworu spowodowana jest redukcją związku chromu z VI na III stopień utlenienia. Dichromian (VI) sodu pełnił funkcję utleniacza, natomiast siarczan (IV) sodu był reduktorem.
monika7393