IV. Зробити висновки по роботі.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

V. Домашнє завдання:

1.Скільки потрібно взяти алюмінію, щоб відновленням хром(ІІІ) оксиду Сr₂O₃ добути 2 тони хрому?

2.Внаслідок взаємодії надлишку калій йодиду з розчином калій дихромату в кислому середовищі добуто 1,005 г вільного йоду. Обчислити масу калій дихромату в розчині.

3.Складіть рівняння реакцій у молекулярній та йонній формах і підберіть коефіцієнти для таких реакцій:

K₂Cr₂O₇ + SO₂+ Н₂SO₄ →

K₂Cr₂O₇ + KI + Н₂SO₄ →

Na₂CrO₄+Zn + Н₂SO₄ →

Лабораторна робота № 7

Тема: Дослідження окиснювальних властивостей перманганату калію в кислому, лужному,нейтральному середовищах.

Мета: вивчити основні властивості сполук мангану.

Тривалість заняття: 4 години

Реактиви, матеріали та обладнання:

• штативи з пробірками

• нагрівальні прилади

• пробіркотримачі

• дерев’яні скіпки, сірники

• розчини: MnSO₄, KOH, KMnO₄, H₂SO₄, Na₂SO₃, FeSO₄, H₂C₂O₄, KMnO₄(крист), універсальний індикатор.

Короткі теоретичні відомості

Манган належить до елементів побічної підгрупи сьомої групи крім мангану, до цієї групи входять Технецій та Геній.

Структура двох останніх електронних шарів атомів підгрупи Мангану така

Nd⁵(n+1)S² Наявність у зовнішньому шарі атомів цих елементів лише двох електронів визначає їхню металічню природу.

Максимальний ступінь окислення елементів цієї підгрупи +7. Крім того, вони утворюють сполуки, в яких мають ступінь окислення, +2, +3, +4, +5, +6. Ступінь окислення +2, для мангану найстійкіший.

Проста речовина манган є типовим досить активним металом. Він активно реагує з киснем, галогенами, а під час нагрівання – з сіркою, фосфором, азотом, вуглецем, силіцієм та бором. З воднем манган не реагує, але легко вступає в реакції з кислотами, витісняючи з них вільний водень.

Манган утворює п’ять простих оксидів: MnO, Mn₂O₃, MnO₂, MnO₃, Mn₂O₇ і змішаний оксид Mn₃O₄.

Хімічні властивості оксидів мангану змінюються закономірно: зі збільшенням ступеня окиснення мангану послаблюються їх основні властивості і посилюються кислотні. Тому перші два оксиди мають основний характер, оксид мангану (ІV) MnO₂ – амфотерний, а оксиди MnO₃ та Mn₂O₇ – ангідриди кислот. Найстійкішим є MnO₂.

Із солей мангану стійкішими є солі двовалентного мангану ( MnSO₄, MnCl₂…) Оксид та гідроксид мангану (ІІ) легко окислюються. Наприклад:

2Mn (OH)₂ + O₂  2 MnO (OH)₂

Водночас сполуки, в яких манган має ступінь окиснення +6 та +7, є окисниками. При цьому відновлення Mn⁺⁷ та Mn⁺⁶ відбувається в залежності від середовища:

Mn O₄ ^- + 8 Н⁺  Mn^{+2 (знебарвлення)}

безбарвний

Фіолетовий Н₂О  MnO₂  (бурий осад)

Колір ОН^--  MnO₄^2-

(зелений колір)

В кислому середовищі рожево фіолетовий розчин перманганату калію знебарвлюється, в нейтральному- випадає бурий осад, в лужному середовищі- утворюється зелений розчин.

Дослід 1. Добування манган (ІІ) гідроксиду і дослідження його властивостей.

а) У пробірку з розчином манган (ІІ) сульфату додати розчину гідроксиду натрію. Що спостерігаєте? Складіть відповідне рівняння реакції в молекулярно- іонному вигляді. Одержаний осад розділити на три частини.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Одну частину осаду залишити на повітрі. Що спостерігаєте? Поясніть причину зміни забарвлення осаду і складіть відповідне рівняння реакції.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

в) До другої частини осаду додати розчин сульфатної кислоти, а до третьої частини осаду – надлишок розчину лугу. Що відбувається?

Складіть відповідні іонно- молекулярні рівняння реакцій. Зробіть висновок про властивості гідроксиду мангану (ІІ).

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 2. Властивості калій перманганату. Термічний розклад калій перманганату.

а) Нагріти в пробірці невелику кількість кристалічного калій перманганату .

Піднести до отвору пробірки тліючу скіпку. Що спостерігаєте? Поясніть, який газ виділяється. Складіть відповідне рівняння реакції.

____________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Окисні властивості калій перманганату в кислому середовищі.

В три пробірки налити розчину калій перманганату по 0,5 мл і додати невелику кількість сульфатної кислоти (для підкислення). В першу пробірку додати розчин натрій сульфіту, в другу- пробірку розчину ферум (ІІ) сульфату, а в третю – розчин щавлевої кислоти ( третю пробірку підігріти). Що відбувається? Скласти відповідні рівняння реакцій.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

в) Окисні властивості калій перманганату в нейтральному середовищі.

До 0,5 мл розчину калій перманганату додати невелику кількість води, а потім розчин натрій сульфіту. Що відбувається? Скласти відповідне рівняння реакції.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________

г) Окисні властивості калій перманганату в лужному середовищі.

До 0,5 мл розчину калій перманганату додати невелику кількість лугу, а потім розчину натрій сульфіту. Що спостерігається? Скласти відповідне рівняння реакції.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________

Зробити висновки по роботі:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________

Домашнє завдання:

1. Напишіть рівняння реакції взаємодії мангану з кислотами, киснем, галогенами.

2. Закінчить рівняння окисно- відновних реакцій, розставте коефіцієнти методом напівреакцій:

MnCl₂ + Cl₂ + KOH 

KMnO₄ + KI + H₂SO₄ 

KMnO₄ + SO₂ + H₂O 

3. До якого ступеня окиснення відновлюються сполуки мангану (VІІ) в

кислому, нейтральному і лужному середовищах?