Опыт 3. Окислительные свойства азотной кислоты

Азотная кислота представляет собой бесцветную жидкость. Азотная к-та — сильный окислитель. Все соли азотной кислоты — окислители, легко растворяются в воде.

К четырём каплям р-ра йодида калия прилито четыре капли 2 Н р-ра азотной к-ты. В результате реакции изменилась окраска реакции, выделился характерный запах. Изменение окраски можно объяснить образовавшимся йодом, запах обусловлен выделением оксид азота (III), которые нерастворим воде и соединяется с кислородом воздуха с образованием оксида азота (IV). Нитрат калия окислитель, из-за способностей нитратов отщеплять кислород, однако в водных растворах (в большинстве случаев) не обладают способностью окислительными свойствами:

NO₃^2- + 2J^- + 6H⁺  N²⁺ + J₂ + 3H₂O

Нитрат калия при нагревании разлагается, отщепляя кислород, но теряют только часть кислорода. Так как калий тяжелый металл — его нитрат при высокой температуре неустойчив, поэтому он может претерпевать дальнейшее разложение: отщеплением двуокиси азота и кислорода:

KNO₃ = KNO₂ + O₂

Однако, растворы нитратов могут не обладать окислительными свойствами. Нитраты в них восстанавливаются при действии сильных восстанавливающих средств (водород). Таким образом, разложение нитрата калия может происходит следующим образом:

2 KNO₃ = K₂O + N₂ + O₂

Все перечисленные реакции эндотермичны. Если нагревание производить в присутствии металла с большой теплотой горения, то могут происходить экзотермические реакции, сопровождающиеся взрывом.

Опыт 4. Восстановительные свойства соляной кислоты

В две пробирки помещено несколько кристаллов перманганата калия и дихромата калия. В каждую пробирку было добавлено по 3-4 см³ конц. соляной кислоты. Выделяется в результате газ желтоватого цвета с резким запахом, что можно объяснить выделяющимся хлором. В первой пробирке образуются кристаллы розового цвета — хлорид марганца (II):

Опыт 5. Окислительные свойства перманганата калия в различных средах

В три пробирки было добавлено по 1 см³ р-ра перманганата калия добавлено:

• в первую, р-р серной к-ты:

2KMnO₄ + 2H₂SO₄  2K₂SO₄ + Mn₂O₇ + H₂0

В результате реакции наблюдается потемнение раствора, зеленоватого-бурого цвета, раствор сходен с тяжёлым маслом. Полученная смесь очень устойчивая. Однако, если при нагревании произойдёт разложение семиокикси марганца на двуоксиь марганца и кислород, сопровождаясь взрывом. Безводную марганцевую кислоту HMnO₄ получить не удалось, так как в растворе она устойчива лишь до концентрации 20%, в водном растворе она полностью диссоциирована.

Было добавлено несколько кристалликов сульфита натрия, в результате раствор приобрёл светло-фиолетовую окраску:

2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O

• во вторую, вода с сульфатом марганца (II), при этом наблюдается исчезновение фиолетовой окраски и появлением бурого осадка диоксида марганца:

2Mn⁺⁷+ 3SO₃^-2 + 3H₂O  2Mn⁺⁴ + 3SO₄^-2 + 6H⁺

Можно предположить, что в результате реакции образуется серый пиролюзит (мелкозернистый).

• в третью, гидроксид натрия с сульфатом натрия, в результате реакции раствор приобрёл тёмно-зелёный цвет, обусловленный манганатом калия:

2MnO₄^- + SO₃^-2 + 2OH^-  2MnO₄ + H₂O + SO₄^2-