8. Хром и марганец

Опыт 1. Получение оксида хрома(III) (демонстрационно).

Разотрите в мелкий порошок и поместите в сухую пробирку (около 1/3 части её) бихромат аммония ( NH₄)₂Cr₂O₇. Закрепите пробирку горизонтально и нагрейте её пламенем спиртовки. Отметьте происходящие явления и изменения цвета вещества.

Напишите уравнение реакции разложения бихромата аммония, учитывая, что продуктами реакции является азот, оксид хрома(III) и вода. Укажите окислитель и восстановитель в этой реакции.

Опыт 2. Получение гидроксида хрома (III) и исследование его свойств.

В двух пробирках получите гидроксид хрома(III) путём слияния 3-4 капель трёхвалентного хрома с 1-2 каплями 2 М раствора щёлочи. Затем в одну из пробирок добавьте избыток раствора щелочи до растворения осадка, в другую - несколько капель раствора кислоты.

Что происходит с осадком в обоих случаях? Какими кислотно-основными свойствами обладает данный гидроксид? Напишите в молекулярном и ионном виде уравнения происходящих реакций.

Раствор хромита натрия сохраните для следующего опыта.

Опыт 3. Окисление хрома (III) в хром (VI).

К полученному в предыдущем опыте хромиту натрия прибавьте 1-2 капли раствора щёлочи и 3-5 капель 3% раствора пероксида водорода. Нагрейте осторожно пробирку на пламени спиртовки до перехода зеленой окраски хромита в жёлтую окраску хромата.

Напишите уравнение реакции перехода хромита натрия в хромат в щелочной среде. Составьте электронный баланс.

Опыт 4. Условия существования в растворе хроматов и бихроматов.

В одну пробирку поместите 4-5 капель раствора хромата калия и отметьте его окраску. Прибавьте несколько капель раствора серной кислоты. В другую пробирку поместите 2-5 капель раствора бихромата калия. Отметьте его окраску. Прибавьте несколько капель раствора щёлочи.

Отметьте свои наблюдения. Напишите уравнения реакций превращения хромата в бихромат и обратно в молекулярном и ионном виде.

Опыт 5. Окислительные свойства бихромата калия.

В три пробирки внесите по 6-7 капель раствора бихромата калия и 2-3 капли раствора серной кислоты. Затем прибавьте в каждую пробирку по 3-4 капли растворов следующих солей: в первую- иодида калия, во вторую - сульфита натрия, в третью - соль двухвалентного олова. Какую окраску приобретает раствор во всех пробирках?

Напишите молекулярные и ионно-электронные уравнения всех происходящих реакций.

Опыт 1. Получение гидроксида марганца(II) и исследование его свойств.

В три пробирки внесите по 3-5 капель раствора какой-либо соли марганца(II) и по 3-4 капли 2 М раствора щёлочи. Отметьте цвет осадка. Одну из пробирок с осадком оставьте стоять в штативе на некоторое время. В две другие пробирки к осадку прилейте по 2-4 капли: в первую- 2 М раствора соляной кислоты, во вторую- 2 М раствора щёлочи. В обеих ли пробирках растворяется осадок?

Сделайте вывод о свойствах гидроксида марганца(II). Как изменяется цвет осадка в первой пробирке под действием кислорода воздуха. Напишите уравнения всех происходящих реакций.

Опыт 2. Восстановительные свойства двухвалентного марганца.

К раствору соли марганца(II) добавьте 2-3 капли раствора щёлочи и 3-4 капли 10% раствора пероксида водорода. Смесь нагрейте до образования осадка MnO₂.

Напишите уравнение реакции и схему передачи электронов.

Опыт 3. Окислительные и восстановительные свойства оксида марганца(IV).

3.1. В коническую пробирку внесите 1-2 микрошпателя MnO₂ и 5-10 капель 2 М раствора серной кислоты. К смеси добавьте 2-4 микрошпателя соли сульфата железа(II) и 8-10 капель воды. Закрыв пробирку пробкой, встряхивайте её до растворения диоксида марганца. В полученный раствор внесите каплю гексацианоферрата(II) калия. Этот реактив служит для обнаружения ионов Fe⁺³. Как изменяется окраска раствора? Напишите уравнение реакции окисления сульфата железа(II) оксидом марганца(IV).

3.2. Кусочек гидроксида натрия положите пинцетом в тигель и добавьте столько же нитрата калия KNO_3. Поставьте тигель на фарфоровый треугольник помещённый на кольцо штатива и осторожно нагрейте смесь до её расплавления. Не прекращая нагревания, добавьте в расплав один микрошпатель диоксида марганца. Какое вещество сообщает расплаву зелёную окраску?

Напишите уравнение реакции окисления диоксида марганца нитратом калия в щелочной среде и составьте схему передачи электронов.

Опыт 4. Окислительные свойства перманганата калия.

В три пробирки внесите по 3-5 капель раствора перманганата калия. В одну из них добавьте 2-4 капли 2 М раствора серной кислоты, в другую столько же 2 М раствора щёлочи. Во все три пробирки внесите по 2-3 микрошпателя сульфита натрия. Встряхните пробирки. Отметьте, как изменялась окраска в каждой из пробирок.

Напишите и уравняйте методом электронного баланса соответствующие окислительно-восстановительные реакции. Как влияет рН-среды на окислительные свойства семивалентного марганца?