Kmno4 na2so3 koh признаки реакции

Na2SO3 + KMnO4 + KOH = Na2SO4 + K2MnO4 + H2O расставить коэффициенты

Расставьте стехиометрические коэффициенты в уравнении Na2SO3 + KMnO4 + KOH = Na2SO4 + K2MnO4 + H2O с помощью метода электронного баланса. Подскажите, в каких формах марганец находится в природе? Расскажите о качественных реакциях на катион марганца (II).

Записываем формулы исходных и конечных веществ:
Na2SO3 + KMnO4 + KOH = Na2SO4 + K2MnO4 + H2O.
Данная реакция окислительно-восстановительная, так как произошло изменение степеней окисления серы (повышение с +4 до +6) и марганца (понижение с +7 до +6). Составим электронные уравнения (баланс):

Поскольку отношение чисел электронов, принятых при восстановлении марганца и отданных при окислении серы, равно 1:2, то, складывая уравнения полуреакций восстановления и окисления, второе из них нужно домножить на 2. В молекулярной форме полученное уравнение имеет следующий вид:

Реакции на катион марганца :
— реакция с раствором щелочи или . Щелочи с катионами белый осадок гидроксида марганца (II), который на воздухе буреет вследствие окисления до с образованием осадка марганцовистой кислоты (или ).
— реакция окисления катионов до -ионов (характерная реакция). Эту реакцию проводят в кислой среде, при этом окисление сопровождается характерной переменой окраски раствора: почти бесцветные соединения марганец (II) окисляются в марганцовую кислоту фиолетово-розовой окраски. Практически реакцию проводят в азотнокислой среде в присутствии катализатора . В качестве окислителей чаще всего используют диоксид свинца, висмутат натрия, персульфат аммония.
— окисление катионов персульфатом аммония . Наблюдается окрашивание раствора в фиолетовый цвет. При проведении этой реакции в исследуемом растворе не должны содержаться хлорид-ионы (и другие восстановители), так как они восстанавливают ион до или даже до .

Источник

Метод полуреакций или ионно-электронный метод

Этот метод основан на составлении ионных уравнений для процессов окисления восстановителя и для реакций восстановления окислителя с последующим суммированием обеих уравнений в общее ионное уравнение.

Степень окисления при этом определять не нужно, так как рассматривается участие в реакции не отдельного атома, а реального иона.

· Если исходное вещество содержит меньше атомов кислорода, чем продукт реакции, то недостаток их восполняется в кислых и нейтральных растворах за счет молекул воды, а в щелочных – за счет удвоенных гидроксильных групп.

На основании закона сохранения массы и энергии должно быть равенство числа частиц (ионов, атомов, молекул) в левой и правой частях уравнения. Суммарное число и знак электрических зарядов слева и справа от знака равенства должны быть одинаковы.

Пример.

Рассмотрим реакцию восстановления перманганата калия по схеме

KMnO₄ +Na₂SO₄ + H₂SO₄ MnSO₄ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O :

1)в кислой среде. Запишем:

Составляем ионно-молекулярную схему реакции, показывающую ионы, претерпевшие изменения и ионы среды.

Составляем схемы превращений ионов.

Недостаток кислорода восполним молекулой воды, т. к. среда кислая, и уравняем число атомов водорода:

Сосчитаем заряды в левой и правой частях схемы и найдем число отданных и принятых электронов.

Уравниваем число отданных и принятых электронов, найдя множители 2 и 5. Умножаем каждое уравнение на соответствующий множитель и почленно складываем их (кроме электронов), получаем:

Приводим подобные члены:

От полученного ионно-молекулярного уравнения переходим к полному молекулярному уравнению, приписывая противоионы и не нарушая общего равенства уравнения:

2)в нейтральной среде:

KMnO₄ + Na₂SO₃ + H₂O MnO₂ + KOH + Na₂SO₃

3 (SO₃) 2- + H₂O – 2e = (SO₄) 2- + 2H + процесс окисления

В молекулярном виде:

3)в щелочной среде:

KMnO₄ + Na₂SO₃ + KOH K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + H₂O

Источник

Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительные реакции — это химические реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления у атомов реагирующих веществ. При этом некоторые частицы отдают электроны, а некоторые получают.

Окислители и восстановители

Окислители — это частицы (атомы, молекулы или ионы), которые принимают электроны в ходе химической реакции. При этом степень окисления окислителя понижается. Окислители при этом восстанавливаются.

Восстановители — это частицы (атомы, молекулы или ионы), которые отдают электроны в ходе химической реакции. При этом степень окисления восстановителя повышается. Восстановители при этом окисляются.

Химические вещества можно разделить на типичные окислители, типичные восстановители, и вещества, которые могут проявлять и окислительные, и восстановительные свойства. Некоторые вещества практически не проявляют окислительно-восстановительную активность.

К типичным окислителям относят:

Типичные восстановители – это, как правило:

Большинство остальных веществ может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.

Типичные окислители и восстановители приведены в таблице.

В лабораторной практике наиболее часто используются следующие окислители :

Классификация окислительно-восстановительных реакций

Окислительно-восстановительные реакции обычно разделяют на четыре типа: межмолекулярные, внутримолекулярные, реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления), и реакции контрдиспропорционирования.

C 0 + 4H N +5 O_3(конц) = C +4 O₂ ↑ + 4 N +4 O₂ ↑+ 2H₂O.

Внутримолекулярные реакции – это такие реакции, в которых разные элементы из одного реагента переходят в разные продукты, например:

Реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления) – это такие реакции, в которых окислитель и восстановитель – один и тот же элемент одного реагента, который при этом переходит в разные продукты:

3Br₂ + 6 KOH → 5KBr + KBrO₃ + 3 H₂O,

Репропорционирование (конпропорционирование, контрдиспропорционирование ) – это реакции, в которых окислитель и восстановитель – это один и тот же элемент, который из разных реагентов переходит в один продукт. Реакция, обратная диспропорционированию.

Основные правила составления окислительно-восстановительных реакций

Окислительно-восстановительные реакции сопровождаются процессами окисления и восстановления:

Окисление — это процесс отдачи электронов восстановителем.

Восстановление — это процесс присоединения электронов окислителем.

В окислительно-восстановительных реакциях соблюдается электронный баланс: количество электронов, которые отдает восстановитель, равно количеству электронов, которые получает окислитель. Если баланс составлен неверно, составить сложные ОВР у вас не получится.

Используется несколько методов составления окислительно-восстановительных реакций (ОВР): метод электронного баланса, метод электронно-ионного баланса (метод полуреакций) и другие.

«Опознать» ОВР довольно легко — достаточно расставить степени окисления во всех соединениях и определить, что атомы меняют степень окисления:

Выписываем отдельно атомы элементов, меняющих степень окисления, в состоянии ДО реакции и ПОСЛЕ реакции.

Степень окисления меняют атомы марганца и серы:

Mn +7 + 1e = Mn +6

Марганец поглощает 1 электрон, сера отдает 2 электрона. При этом необходимо, чтобы соблюдался электронный баланс. Следовательно, необходимо удвоить число атомов марганца, а число атомов серы оставить без изменения. Балансовые коэффициенты указываем и перед реагентами, и перед продуктами!

Схема составления уравнений ОВР методом электронного баланса:

Внимание! В реакции может быть несколько окислителей или восстановителей. Баланс необходимо составить так, чтобы ОБЩЕЕ число отданных и полученных электронов было одинаковым.

Общие закономерности протекания окислительно-восстановительных реакций

Самый очевидный фактор, определяющий — среда раствора реакции — кислая, нейтральная или щелочная. Как правило (но не обязательно), вещество, определяющее среду, указано среди реагентов. Возможны такие варианты:

Среда протекания реакции позволяет определить состав и форму существования остальных продуктов ОВР. Основной принцип — продукты образуются такие, которые не взаимодействуют с реагентами!

Обратите внимание! Е сли среда раствора кислая, то среди продуктов реакции не могут присутствовать основания и основные оксиды, т.к. они взаимодействуют с кислотой. И, наоборот, в щелочной среде исключено образование кислоты и кислотного оксида. Это одна из наиболее частых, и наиболее грубых ошибок.

При увеличении температуры большинство ОВР, как правило, проходят более интенсивно и более глубоко.

Рассмотрим наиболее типичные лабораторные окислители.

Основные схемы окислительно-восстановительных реакций

Схема восстановления перманганатов

В составе перманганатов есть мощный окислитель — марганец в степени окисления +7. Соли марганца +7 окрашивают раствор в фиолетовый цвет.

Перманганаты, в зависимости от среды реакционного раствора, восстанавливаются по-разному.

3 K₂S + 2 KMnO₄ + 4 H₂O = 2 MnO₂↓ + 3 S↓ + 8 KOH,

Распространенной ошибкой в этой реакции является указание на взаимодействие серы и щелочи в продуктах реакции. Однако, сера взаимодействует с щелочью в довольно жестких условиях (повышенная температура), что не соответствует условиям этой реакции. При обычных условиях правильно будет указывать именно молекулярную серу и щелочь отдельно, а не продукты их взаимодействия.

При составлении этой реакции также возникают трудности. Дело в том, что в данном случае написание молекулы среды (КОН или другая щелочь) в реагентах не требуется для уравнивания реакции. Щелочь принимает участие в реакции, и определяет продукт восстановления перманганата калия, но реагенты и продукты уравниваются и без ее участия. Этот, казалось бы, парадокс легко разрешим, если вспомнить, что химическая реакция — это всего лишь условная запись, которая не указывает на каждый происходящий процесс, а всего лишь является отображением суммы всех процессов. Как определить это самостоятельно? Если действовать по классической схеме — баланс-балансовые коэффициенты-уравнивание металла, то вы увидите, что металлы уравниваются балансовыми коэффициентами, и наличие щелочи в левой части уравнения реакции будет лишним.

Перманганаты окисляют:

KMnO₄ + неМе (низшая с.о.) = неМе 0 + другие продукты

KMnO₄ + неМе (промежуточная с.о.) = неМе(высшая с.о.) + др. продукты

KMnO₄ + Ме 0 = Ме (стабильная с.о.) + др. продукты

Схема восстановления хроматов/бихроматов

Соединения хрома VI окисляют:

Хромат/бихромат + неМе (отрицательная с.о.) = неМе 0 + другие продукты

Хромат/бихромат + неМе (промежуточная положительная с.о.) = неМе(высшая с.о.) + др. продукты

Хромат/бихромат + Ме 0 = Ме (стабильная с.о.) + др. продукты

Хромат/бихромат + P, As (отрицательная с.о.) = P, As +5 + другие продукты

Разложение нитратов

Например:

Активные металлы в природе встречаются в виде солей (KCl, NaCl).

Металлы средней активности чаще всего в природе встречаются в виде оксидов (Fe₂O₃, Al₂O₃ и др.).

Неактивные металлы в природе встречаются в виде простых веществ.

Некоторые исключения!

Разложение нитрата аммония :

При нагревании нитрат аммония разлагается. При температуре до 270 о С образуется оксид азота (I) («веселящий газ») и вода:

Результирующая степень окиcления азота — среднее арифметическое степени окисления атомов азота в исходной молекуле.

При более высокой температуре оксид азота (I) разлагается на простые вещества — азот и кислород :

При разложении нитрита аммония NH₄NO₂ также происходит контрдиспропорционирование.

Термическое разложение нитрата марганца (II) сопровождается окислением металла:

Нитрат железа (II) при низких температурах разлагается до оксида железа (II), при нагревании железо окисляется до степени окисления +3:

Нитрат никеля (II) разлагается до нитрита при нагревании до 150 о С под вакуумом и до оксида никеля при более высоких температурах (разложения нитрата никеля в ЕГЭ по химии не должно быть, но это не точно)).

Окислительные свойства азотной кислоты

Это связано с тем, что в составе кислоты есть очень сильный окислитель — азот в степени окисления +5. При взаимодействии с восстановителями — металлами образуются различные продукты восстановления азота.

Азотная кислота + металл = соль металла + продукт восстановления азота + H₂O

Некоторые закономерности позволят верно определять основной продукт восстановления металлами азотной кислоты в реакции:

пассивация металлов — это перевод поверхности металла в неактивное состояние за счет образования на поверхности металла тонких слоев инертных соединений, в данном случае преимущественно оксидов металлов, которые не реагируют с концентрированной азотной кислотой

Для приближенного определения продуктов восстановления азотной кислоты при взаимодействии с разными металлами я предлагаю воспользоваться принципом маятника. Основные факторы, смещающие положение маятника: концентрация кислоты и активность металла. Для упрощения используем 3 типа концентраций кислоты: концентрированная (больше 30%), разбавленная (30% или меньше), очень разбавленная (меньше 5%). Металлы по активности разделим на активные (до алюминия), средней активности (от алюминия до водорода) и неактивные (после водорода). Продукты восстановления азотной кислоты располагаем в порядке убывания степени окисления:

Чем активнее металл, тем больше мы смещаемся вправо. Чем больше концентрация или меньше степень разбавления кислоты, тем больше мы смещаемся влево.

Взаимодействие металлов с серной кислотой

Например :

Концентрированная серная кислота взаимодействует с металлами, стоящими в ряду напряжений как до, так и после водорода.

H₂SO_{4 (конц)} + металл = соль металла + продукт восстановления серы (SO₂, S, H₂S) + вода

Основные принципы взаимодействия концентрированной серной кислоты с металлами:

1. Концентрированная серная кислота пассивирует алюминий, хром, железо при комнатной температуре, либо на холоду;

2. Концентрированная серная кислота не взаимодействует с золотом, платиной и палладием ;

3. С неактивными металлами концентрированная серная кислота восстанавливается до оксида серы (IV).

Cu 0 + 2H₂ S +6 O_4(конц) = Cu +2 SO₄ + S +4 O₂ + 2H₂O

4. При взаимодействии с активными металлами и цинком концентрированная серная кислота образует серу S либо сероводород H₂S 2- (в зависимости от температуры, степени измельчения и активности металла).

Пероксид водорода

При взаимодействии с окислителями перекись окисляется до молекулярного кислорода (степень окисления 0): O₂. Например :

Источник

Задания 25. Качественные реакции.

Установите соответствие между формулами веществ и реагентом, с помощью которого можно различить их водные растворы: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1552

Установите соответствие между формулами веществ и реагентом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 5421

Установите соответствие между формулами веществ и реагентом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 3135

Установите соответствие между формулами веществ и реагентом, с помощью которого можно различить их водные растворы: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2255

Установите соответствие между названиями веществ и реагентом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) гексан и пропанол-2

Б) циклогексен и бензол

В) этилацетат и пропановая кислота

Г) фенол (р-р) и бензойная кислота (р-р)

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 4343

Установите соответствие между формулами веществ и реагентом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 4132

Установите соответствие между формулами веществ и реагентом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 5122

Установите соответствие между формулами веществ и реагентом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2155

Установите соответствие между названиями веществ и реагентом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) пропанол-1 и фенол (р-р)

Б) крахмал и сахароза

В) пропанол-2 и глицерин

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 3541

Установите соответствие между формулами веществ и признаком реакции, протекающей между ними: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

1) выпадение белого осадка

2) выпадение черного осадка

3) выпадение голубого осадка

4) появление коричневой окраски раствора

5) появление желто-коричневой окраски раствора и выпадение осадка

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 3125

Установите соответствие между веществами и признаком реакции, протекающей между ними: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) стеарат натрия и CaCl₂ (р-р)

Б) этаналь и KMnO₄ (H + )

Г) муравьиная кислота и NaOH

1) выделение бесцветного газа

2) обесцвечивание раствора

3) образование белого осадка

4) растворение осадка

5) видимые признаки реакции отсутствуют

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 3225

Установите соответствие между формулами веществ и реагентом, с помощью которого можно различить их водные растворы: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 5255

Установите соответствие между веществами и признаком реакции, протекающей между ними: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) Br₂ (водн.) и этилен

Б) KMnO₄ (H + ) и пропен

В) KOH и уксусная кислота

2) обесцвечивание раствора

3) образование осадка

4) растворение осадка

5) видимые признаки реакции отсутствуют

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2251

Установите соответствие между веществами и признаком реакции, протекающей между ними: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) толуол и KMnO₄ (H + )

В) бутаналь и Cu(OH)₂

Г) фенол и бромная вода

1) образование синего осадка

2) обесцвечивание раствора

4) образование кирпично-красного осадка

5) образование белого осадка и обесцвечивание раствора

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2345

Установите соответствие между веществами и признаком реакции, протекающей между ними: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) муравьиная кислота и калий

Б) этиленгликоль и гидроксид меди (II)

В) пентен-2 и KMnO₄ (H + )

Г) крахмал (р-р) и I₂ (спирт.)

1) появление синей окраски раствора

2) обесцвечивание раствора

4) образование кирпично-красного осадка

5) образование белого осадка

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 3121

Установите соответствие между веществами и признаком реакции, протекающей между ними: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) белок и HNO₃ (конц.)

Б) глицерин и Cu(OH)₂

В) белок и слабощелочной раствор CuSO₄

Г) пентен-2 и KMnO₄ (H + )

1) появление синей окраски раствора

2) появление желтого окрашивания

3) появление фиолетового окрашивания

4) обесцвечивание раствора и выделение газа

5) обесцвечивание раствора

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2135

Установите соответствие между веществами и признаком реакции, протекающей между ними: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Б) этиленгликоль и Cu(OH)₂

1) появление синей окраски раствора

2) выпадение осадка красно-коричневого цвета

3) появление фиолетового окрашивания

4) обесцвечивание раствора и выделение газа

5) обесцвечивание раствора

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 3145

Установите соответствие между формулами веществ и реагентом, с помощью которого можно различить их водные растворы: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 3541

Установите соответствие между формулами веществ и признаком реакции, протекающей между ними: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

1) выпадение белого осадка

2) выпадение черного осадка

3) выпадение голубого осадка

4) выпадение желтого осадка

5) выпадение красно-кирпичного осадка

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 4123

Установите соответствие между названиями веществ и реагентом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Б) метанол и метаналь

В) гексен-1 и гексен-2

Г) глюкоза и сахароза

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1242

Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 2442

Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) формальдегид (р-р) и гексин-3

Б) глицерин и уксусная кислота

В) пропанон и этиленгликоль

Г) фенол (р-р) и гексан

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 4441

Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1315

Установите соответствие между реагирующими веществами и признаком протекающей между ними реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

1) растворение осадка

2) помутнение раствора

3) образование чёрного осадка

5) видимых признаков реакции не наблюдается

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 1254

Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) гексан и пропанол-2

Б) циклогексен и бензол

В) бензойная кислота и фенол

Г) этановая кислота и этилацетат

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 4334

Установите соответствие между реагирующими веществами и признаком протекающей между ними реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) фенол и FeCl₃ (р-р)

Б) пентен-2 и Br₂ (водн.)

В) бутандиол-2,3 и Na

Г) этаналь и Cu(OH)₂ (t o )

1) обесцвечивание раствора

2) образование голубого раствора

3) появление фиолетовой окраски

5) образование кирпично-красного осадка

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Ответ: 3145

Установите соответствие между двумя веществами и реагентом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Источник