Експериментальна частина. Завдання 1. Властивості сполук Мангану (II)

Завдання 1. Властивості сполук Мангану (II)

1.1.Взаємодія мангану з кислотами

Покладіть у дві пробірки по невеликому кусочку металічного мангану і додайте до однієї з них 1-2 см³ розбавленої хлоридної кислоти, а до другої – розбавленої сульфатної кислоти. Що відбувається? Напишіть рівняння реакцій.

1.2.Одержання і властивості мангану (II) гідроксиду

Налийте в пробірку 5-6 см³ розчину мангану (II) сульфату і додайте такий самий об’єм розчину натрію гідроксиду. Спостерігайте утворення осаду мангану (II) гідроксиду слабо-рожевого кольору.

Розлийте вміст пробірки з осадом у три пробірки. До однієї додайте розбавленої HCl або H₂SO₄, а до другої – надлишок розчину натрію гідроксиду. Вміст третьої пробірки добре збовтайте і залишіть на деякий час, спостерігаючи, як осад поступово буріє внаслідок оксидації киснем повітря Мn ²⁺ до Мn ⁴⁺. Напишіть рівняння реакцій.

1.3.Одержання малорозчинних солей Мангану (ІІ)

В три пробірки налийте по 1-2 см³ розчину мангану (ІІ) сульфату. До першої пробірки прилийте декілька крапель калію хромату, до другої - натрію карбонату, до третьої – амонію сульфіду. Що спостерігається? До кожного осаду додайте по 2-3 см³ розчину хлоридної кислоти і зробіть висновки про розчинність одержаних солей мангану (ІІ) в кислоті. Напишіть рівняння реакцій.

1.4.Взаємодія солі Мангану (ІІ) з амонію сульфідом і гідрогену сульфідом

У дві пробірки внесіть по 3-5 крапель розчину солі Мангану (ІІ). В одну з них додайте 3-5 крапель розчину амонію (або натрію) сульфіду, в другу – стільки ж сірководневої води. Напишіть рівняння реакції утворення осаду мангану сульфіду і вкажіть його колір.

Застосувавши правило добутку розчинності, поясніть відсутність осадів у випадку дії на сіль Мангану (ІІ) сірководневої води. Осад мангану (ІІ) сульфіду розмішайте скляною паличкою: він буріє внаслідок оксидації киснем повітря. Напишіть рівняння реакції, враховуючи, що утворюється мангану (ІV) гідроксид і вільна сірка. Реакція протікає за участю води.

1.5.Відновні властивості сполук Мn²⁺ в лужному середовищі

1.5.1.Взаємодія з гідрогенпероксидом у лужному середовищі

До розчину солі мангану (ІІ) (3-5 крапель) додайте 2-3 краплі розчину лугу і 3-4 краплі 10%-ного розчину гідрогенпероксиду. Суміш підігрійте до припинення виділення кисню внаслідок повного розкладу надлишку гідрогенпероксиду. Спостерігайте утворення осаду H2MnO4. Напишіть рівняння реакції.

1.5.2.Взаємодія солі Мангану (ІІ) з бромною водою в лужному середовищі

До 2-3 см³ розчину мангану (ІІ) сульфату прилийте 1 см³ 2н розчину натрію гідроксиду. До одержаного розчину додайте 5-6 крапель бромної води. Що при цьому відбувається? Напишіть рівняння реакції.

1.6.Відновні властивості сполук Mn²⁺ в кислому середовищі

1.6.1.Взаємодія солі Мангану (ІІ) з натрію бісмутатом в кислому середовищі

Розчин солі Мангану (ІІ) (3-5 краплин) підкисліть 2н розчином нітратної кислоти (5-6 крапель) і додайте до суміші 1-2 мікрошпателі натрію бісмутату (NaBiO₃). Збовтайте вміст пробірки і поставте його в штатив. Через деякий час спостерігайте появу фіолетового забарвлення розчину. Напишіть рівняння реакції, врахувавши, що утворюється перманганатна кислота і бісмуту (ІІІ) нітрат. Реакція служить для відкриття сполук мангану (ІІ).

1.6.2.Взаємодія солей Мn²⁺ з PbO₂ в кислому середовищі

Насипте в пробірку трохи плюмбуму (IV) оксиду і додайте концентрованої нітратної кислоти та 1-2 краплі розчину мангану сульфату. Закріпіть пробірку в затискачі штативу і обережно нагрійте до кипіння. Після охолодження додайте близько 10 см³ дистильованої води, старанно перемішайте вміст пробірки скляною паличкою і дайте відстоятись. Розчин набуває фіолетового забарвлення. Напишіть рівняння реакції.

Завдання 2. Властивості мангану (ІV) оксиду

2.1.Відновні властивості MnO₂

3-4 гранули NaOH покладіть пінцетом у тигель і додайте приблизно стільки ж кристалічного калію нітрату. Покладіть тигель на фарфоровий трикутник, поміщений у кільце штативу й обережно нагрівайте суміш до її розплавлення. Не припиняючи нагрівання, додайте в розплав мікрошпатель мангану (IV) оксиду. Напишіть рівняння оксидації мангану оксиду калію нітратом в лужному середовищі.

2.2.Оксидаційні властивості MnO₂

а) В пробірку внесіть 1г MnO₂ і додайте 1-2 краплі концентрованої хлоридної кислоти. Спостерігайте виділення хлору за допомогою йодкрохмального папірця. Напишіть рівняння реакції.

б) В пробірку внесіть 1-2 мікрошпателі мангану (IV) оксиду і 5-10 крапель 2н розчину сульфатної кислоти. До суміші додайте 2-3 мікрошпателі феруму (ІІ) сульфату і 8-10 крапель води. Закривши пробірку корком, струшуйте її до розчинення MnO₂. В отриманий розчин внесіть краплю калію гексаціаноферату (ІІ) K₄[Fe(CN)₆]. Що спостерігається? Напишіть рівняння реакції оксидації феруму (II) сульфату мангану (IV) оксидом.

Завдання 3. Властивості калію перманганату

3.1.Оксидаційні властивості KMnO₄ в залежності від рН середовища

3.1.1.Взаємодія з Na₂SO₃

В три пробірки налийте по 1-2 см³: в першу – розчину H₂SO₄; в другу – розчин йоду; в третю – розчин NaOH. Потім у кожну пробірку додайте по 2 см³ розчину натрію сульфіту і по 3-5 крапель розчину KMnO₄. Відзначте зміни і запишіть рівняння реакцій.

3.1.2.Взаємодія з йодидом калію

Приготуйте три пробірки з розчинами KMnO₄. До першої пробірки додайте 1-2 краплі H₂SO₄, до другої – 1-2 краплі розчину NaOH, третю залишіть без зміни. В кожну пробірку додайте 2-5 крапель 0,1н розчину калію йодиду. Спостерігайте зміни, які відбулися в кожній пробірці. Напишіть рівняння реакцій.

3.2. Взаємодія калію перманганату з гідрогенпероксидом у кислому середовищі

В пробірку налийте 0,5 см³ розчину калію перманганату і додайте 1-2 краплі сульфатної кислоти, а потім 3-5 крапель 10%-ного розчину Н₂О₂. Відмітьте знебарвлення розчину. Напишіть рівняння реакції.

3.3.Вплив кислотності середовища на швидкість реакції оксидації

Налийте у дві пробірки по 1-2 см³ розчину калію броміду і додайте такі самі об’єми: в першу – розбавленої сульфатної кислоти, в другу – розбавленої ацетатної кислоти. Визначіть рН обидвох розчинів за допомогою універсального індикатора. Після цього долийте в обидві пробірки по 1см³ розбавленого розчину калію перманганату. Спостерігайте знебарвлення розчинів у пробірках. В якій з них реакція відбувається швидше і чому? Напишіть рівняння реакції.

3.4.Оксидаційно-відновна взаємодія сполук Мангану (II) і (VII)

Налийте в пробірку 1-2 см³ розчину мангану сульфату і долийте краплями розчин калію перманганату. Спостерігайте зникнення фіолетового забарвлення розчину і утворення бурого осаду мангану (IV) оксиду. Дослідіть вміст пробірки універсальним індикатором. Напишіть рівняння реакції.

3.5.Розклад калію перманганату

Декілька кристаликів калію перманганату нагрівайте в сухій пробірці до припинення виділення кисню (проба з тліючою скіпкою). Після охолодження пробірки додайте 0,5 см³ води, отриману суміш розмішайте скляною паличкою і профільтруйте через паперовий фільтр. Відмітьте зелене забарвлення розчину, характерне для йона MnO₄^2- і бурий осад MnO₂. Напишіть рівняння реакції. Складіть електронний баланс, назвіть відновник і оксидник.

3.6.Оксидація етанолу калію перманганатом

В дві пробірки внести по 0,5 см³ калію перманганату. В одну з них додати 1 см³ 2н розчину сульфатної кислоти, а в другу - 1 см³ 2н розчину натрію гідроксиду. В обидві пробірки додати по 0,5 см³ етанолу і розчини нагріти. Спостерігайте зміну забарвлення розчинів. Напишіть рівняння реакцій відновлення калію перманганату етанолом в кислому та лужному середовищі, знаючи, що етанол оксидується до ацетальдегіду.

ЛІТЕРАТУРА

1.Державна Фармакопея України / Держ. підприємство “Науково-експертний фармакопейний центр.” –1-е вид. –Харків: РІРЕГ, 2001. –556 с.

2.Коровин Н.В. Общая химия. –М.: Высшая школа, 1998. –559 с.

3.Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. –М.: Высшая школа, 1997. –527 с.

4.Конспект лекцій.

5.Практикум з загальної та неорганічної хімії: Посібник // Є.Я.Левітін, Р.Г.Клюєва, А.М.Бризицька та ін. –Х.: Основа, 1998. –119 с.

6.Неорганическая химия.: Учебное пособие для студ. фармац. спец. вузов (Практикум) // А.К.Сухомлинов, Н.В.Боровская, П.Я.Пустовар и др. –Киев: Высшая школа, 1983. –167 с.

7.Григор’єва В.В., Самійленко В.М., Сич А.М. Загальна хімія. К.: Вища школа, 1991. –430 с.

8.Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія. К.: Вища школа, 1998. –480 с.

9.Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.: Учебное пособие для студ. хим.-техн.спец. вузов. –М.: Высшая школа, 1998. –743 с.

10.Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. –М.: Высшая школа, 1993. –592 с.

11.Телегус В.С., Бодак О.І., Заречнюк О.С., Кінжибало В.В. Основи загальної хімії / За ред. В.С.Телегуса: Підручник. –Львів: Світ, 2000. –424 с.

12.Скопенко В.В., Григор’єва В.В. Найважливіші класи неорганічних сполук. К.: Либідь, 1996. –151 с.

13.Вступ до хімічної номенклатури / О.А.Голуб, М.Ю.Корнілов, В.В.Скопенко та ін. К.: Школяр, 1997. –48 с.

14.Корнілов М.Ю., Білодід О.І., Голуб О.А. Термінологічний посібник з хімії. –К.: ІЗМН, 1996. –256 с.

Дата добавления: 2015-05-24