Что обесцвечивает подкисленный раствор перманганата калия

Перманганат калия

В каждой домашней аптечке обязательно есть марганцовка —бытовое дезинфицирующее средство.

Научное название этого соединения — перманганат калия КМnО4. Оно представляет собой калиевую соль сильной марганцевой кислоты НМnO4, в которой марганец находится в высшей степени окисления (+7). Поэтому неудивительно, что КМnO4 является сильным окислителем. На свету он окисляет даже воду с выделением молекулярного кислорода.

Растворите в воде несколько кристалликов КМnO4 и подождите некоторое время. Вы заметите, что малиновая окраска раствора постепенно станет более бледной, а затем и совсем исчезнет. На стенках сосуда образуется коричневый налет оксида марганца (IV):

4 КМп04 + 2 Н20 = 4 MnO2 + 4 КОН + 3O2.

Многие считают, что перманганат калия хорошо растворим в воде. На самом деле растворимость этой соли при комнатной температуре (20°С) составляет всего 6,4 г на 100 г воды. Однако раствор имеет настолько интенсивную окраску, что кажется концентрированным.

В промышленности КМпO4 получают электролизом концентрированного раствора гидроксида калия с марганцевым анодом (анод — это электрод, на котором идет процесс окисления).

В процессе электролиза материал анода постепенно растворяется с образованием знакомого всем фиолетового раствора, содержащего перманганат-ионы.

На катоде происходит выделение молекулярного водорода. Схему электролиза можно представить в виде уравнений реакций:

Мn + 8 ОН — 7 е = МпO4ˉ+ 4 Н20 (анод);

4 Н2O + 2 е = Н2 + 2 ОНˉ (катод).

Суммарное уравнение реакции можно записать следующим образом:

2 Мn + 2 КОН+ 6 Н20 = 2 КМпO4 + 7 Н2.

Умеренно растворимый в воде перманганат калия выделяется в виде осадка.

Было бы заманчиво вместо привычной марганцовки производить перманганат натрия, ведь гидроксид натрия доступнее, чем гидроксид калия. Однако в этих условиях выделить NaMn04 практически невозможно: в отличие перманганата калия, он прекрасно растворим в воде — при 20 °C его растворимость составляет 144 г на 100 г воды.

Перманганат калия — очень сильный окислитель. Он может реагировать со многими органическими и неорганическими соединениями. Чем больше электронов способен принять окислитель в ходе реакции, тем большее количество молей другого вещества он окислит.

Число электронов, переходящих к окислителю, зависит от условий проведения реакции, например от кислотности среды. Так, в нейтральной или слабощелочной среде перманганат-ион восстанавливается до диоксида марганца:

МnO4ˉ+ 2 Н2O + 3 еˉ = MnO2 + 4ОНˉ

Но особенно ярко окисляющая способность перманганата проявляется в кислой среде:

МnO4ˉ+ 8 Н+ + 5 еˉ = Мn2+ + 4 Н2O

Подкисленный крепкий раствор перманганата буквально сжигает многие органические соединения, превращая их в углекислый газ и воду. Этим иногда пользуются химики для мытья лабораторной посуды, загрязненной плохо смываемыми остатками органических веществ.

В домашних условиях тоже можно использовать марганцовку для пользы дела, например, чтобы почистить фаянсовую раковину в ванной.

Для того чтобы получить самодельное «моющее средство», надо смешать марганцовку с кислотой. Конечно, не со всякой. Некоторые кислоты могут сами окисляться. В частности, если взять соляную кислоту, то из нее выделится ядовитый хлор:

2 КМпO4 + 16 HCI = 5 CI2 + 2 MnCI2 + 2 KCI + 8 Н20.

Так его часто и получают в лабораторных условиях. Поэтому для наших цепей лучше использовать разбавленную (примерно 5-процентную серную кислоту). В крайнем случае, ее можно заменить разбавленной уксусной кислотой — столовым уксусом.

Возьмем примерно 50 мл (четверть стакана) раствора кислоты, добавим 1−2 г перманганата калия (на кончике ножа) и тщательно перемешаем деревянной палочкой. Затем промоем ее под струей воды и привяжем к концу кусок поролоновой губки.

Вот этой «кисточкой» быстро, но аккуратно размажем окислительную смесь по загрязненному участку раковины. Вскоре жидкость начнет менять цвет на темно-вишневый, а затем — на коричневый. Значит, реакция окисления пошла полным ходом.

Работать надо очень осторожно. Чтобы смесь не попала на руки и одежду, хорошо бы надеть клеенчатый фартук.

И не следует медлить, так как окислительная смесь очень едкая и со временем съедает даже поролон.

После использования поролоновую «кисть» нужно погрузить в заранее приготовленную банку с водой, промыть и выбросить.

Во время подобной очистки раковины может появиться неприятный запах, издаваемый продуктами неполного окисления органических загрязнений на фаянсе и самой уксусной кислоты. Поэтому помещение должно проветриваться.

Минут через 15−20 побуревшую смесь следует смыть струей воды. И хотя раковина предстанет в ужасном виде — вся в бурых пятнах, волноваться не стоит: продукт восстановления перманганата калия (диоксид марганца Мп02) легко удалить, восстановив его до хорошо растворимой соли марганца (II).

Сделать это лучше всего с помощью такого восстановителя как пероксид водорода Н2O2. Лучше взять, аптечный 3-процентный раствор. Вместо аптечного пероксида можно использовать таблетки гидроперита — соединения пероксида водорода с мочевиной состава CO (NH2)2∙H2O2.

Это не химическое соединение, поскольку между молекулами мочевины и пероксида водорода нет химических связей. Молекулы Н2O2 как бы включаются в длинные узкие каналы в кристаллах мочевины и не могут оттуда выйти, пока вещество не растворят в воде. Поэтому такие соединения называют соединениями включения.

Одна таблетка гидроперита соответствует 15 мл (столовая ложка) 3-процентного раствора пероксида водорода. Для получения 1-процентного раствора Н2O2 берут две таблетки гидроперита и 100 мл воды.

Используя Н2O2 в качестве восстановителя Мп02, нужно знать одну тонкость. Мп02 — хороший катализатор разложения пероксида водорода на воду и кислород:

И если просто обработать раковину раствором Н202, то он мгновенно «вскипит», выделяя кислород, а бурый налет так и останется (ведь катализатор не должен расходоваться в ходе реакции). Кстати аналогичную реакцию иногда рекомендуют для лечения больных десен: их сначала обрабатывают слабым раствором марганцовки, а потом пероксидом водорода. Выделяющийся при реакции молекулярный кислород и является главным лечебным средством. Поэтому процедуру так и называют — «кислородные ванночки»

Чтобы избежать каталитического разложения Н2O2, нужна кислая среда. Здесь тоже подойдет уксус. Сильно разбавим аптечную перекись, добавим немного уксуса и этой смесью промоем раковину. Произойдет настоящее чудо: грязно-бурая поверхность засверкает белизной и станет как новая. А чудо случится в полном соответствии с реакцией:

МnO2 + Н2O2 + 2 Н+ = O2 + Мn2+ + 2 Н2O.

Остается только смыть хорошо растворимую соль марганца струей воды.

Для снятия налета МпO2 можно использовать в качестве восстановителей также водные растворы органических кислот: щавелевой, лимонной, винной и др. Причем специально подкислять их не понадобится — кислоты сами создают в водном растворе достаточно кислую среду.

Источник

Что обесцвечивает подкисленный раствор перманганата калия

Из предложенного перечня выберите две пары углеводородов, с которыми в кислой среде реагирует перманганат калия.

3) пропен и циклогексан

4) гексен и бутадиен

5) этилен и ацетилен

Запишите в поле ответа номера выбранных пар веществ.

Перманганат калия реагирует с соединениями, содержащими кратные связи (пропеном, этиленом, ацетиленом), а также он способен окислять различные органические вещества (толуол).

Какие продукты будут получаться при взаимодействии перманганата калия и бутадиена?

Зависит от условий

Из предложенного перечня выберите две пары веществ, каждый из которых обесцвечивает подкисленный раствор перманганата калия.

1) толуол и стирол (винилбензол)

4) циклопропан и циклогексан

5) ацетилен и гексен-1

Запишите в поле ответа номера выбранных пар веществ.

Подкисленный раствор перманганата калия обесцвечивают алкены, алкины, диены и алкил-бензолы.

Из предложенного перечня выберите все вещества, разложение каждого из которых является окислительно-восстановительной реакцией.

1) перманганат калия

3) дихромат аммония

4) гидрокарбонат кальция

5) кремниевая кислота

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

При нагревании идет термическое разложение перманганата калия и дихромата аммония. Поэтому это окислительно-восстановительные реакции.

Из предложенного перечня выберите все вещества, которые реагируют с пропеном-1, в отличие от пропана.

3) аммиачный раствор оксида серебра

4) раствор перманганата калия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Пропен-1, в отличие от пропана реагирует с хлороводородом и раствором перманганата калия.

Из предложенного перечня выберите все вещества, которые могут реагировать с подкисленным раствором перманганата калия.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Алкины и гомологи бензола реагируют с подкисленным раствором перманганата калия.

Но ведь и циклогексан реагирует с подкисленным раствором перманганата с образованием адипиновой кислоты. Как с этим быть?

раствор перманганата калия обесцвечивают только малые циклы. Большим и устойчивым циклам (как циклогексан) невыгодно разрушать структуру.

Из предложенного перечня выберите все углеводороды, которые могут реагировать и с водой, и с подкисленным раствором перманганата калия.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

С водой будут реагировать бутин и ацетилен, они же могут реагировать и с подкисленным раствором перманганата калия.

Из предложенного перечня выберите все углеводороды, которые реагируют с перманганатом калия в обычных условиях.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Алкины легко окисляются перманганатом калия.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Алкины и гомологи бензола реагируют с подкисленным раствором перманганата калия.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

С водой будут реагировать пропин и ацетилен, они же могут реагировать и с подкисленным раствором перманганата калия.

Из предложенного перечня выберите все углеводороды, которые под действием подкисленного раствора перманганата калия превращаются в карбоновую кислоту.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Под действием подкисленного раствора перманганата калия бутен и пентен превращаются в карбоновые кислоты.

Установите соответствие между классом органических соединений и реактивом, который может быть использован для их обнаружения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) карбоновые кислоты

Г) непредельные углеводороды

1) раствор перманганата калия

2) гидрокарбонат натрия

3) хлорид железа (III)

5) (в изб. )

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

А) карбоновые кислоты реагируют с гидрокарбонатами с выделением газа.

Б) многоатомные спирты проявляют васильковое окрашивание при реакции со свежеосажденным

В) фенолы дают фиолетовое окрашивание с солями железа (III).

Г) непредельные углеводороды обесцвечивают водный раствор перманганата калия.

Из предложенного перечня выберите все спирты, которые превращаются в кислоту при взаимодействии с перманганатом калия в кислой среде.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Из представленных только 2,2-диметилпропанол-1 и 3-метилгексанол-1 превращаются в кислоту при взаимодействии с перманганатом калия в кислой среде, поскольку только они являются первичными спиртами.

Из предложенного перечня веществ выберите все вещества, каждое из которых реагирует с раствором перманганата калия.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Производные бензола (стирол и метилбензол) окисляются перманганатом калия в бензойную кислоту.

Установите соответствие между названием вещества и органическим продуктом, который образуется при взаимодействии этого вещества с водным или слабощелочным раствором перманганата калия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВЕЩЕСТВО

РЕАКТИВ ДЛЯ
ОБНАРУЖЕНИЯ

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам.

При реакции с перманганатом калия в более мягких условиях, т. е. нейтральной или слабощелочной среде, окисление непредельных углеводородов не идет деструктивно. При реакции с алкенами, образуется многоатомный спирт, при реакции с алкилзамещенными бензолами — калиевые соли соответствующих кислот.

Смесь сульфидов меди (I) и меди (II) общей массой 17,6 г сожгли в избытке кислорода. Полученный при этом газ полностью обесцветил 190 г 5%-го водного раствора перманганата калия. Определите массовые доли веществ в смеси сульфидов. Запишите уравнения всех реакций и приведите вычисления. (Относительную атомную массу меди примите равной 64.)

1) Составлены уравнения реакций сульфидов с кислородом:

2) Составлено уравнение реакции сернистого газа с перманганатом калия и рассчитано количество вещества сернистого газа:

3) Составлена и решена система уравнений относительно количеств веществ в исходной смеси:

Масса смеси

Общее количество сернистого газа:

4) Рассчитаны массовые доли сульфидов в смеси:

Источник

Что обесцвечивает подкисленный раствор перманганата калия

Из предложенного перечня выберите две пары углеводородов, с каждым из которых в кислой среде реагирует перманганат калия.

3) этилбензол и ацетилен

Запишите в поле ответа номера выбранных пар веществ.

Перманганат калия в кислой среде реагирует с алкенами, алкинами, алкадиенами, гомологами бензола.

Перманганат калия в кислой среде не реагирует с алканами, циклоалканами, бензолом.

При сжигании паров углеводорода было получено 20,16 л (н. у.) углекислого газа и 7,2 г воды. При окислении углеводорода горячим подкисленным раствором перманганата калия образуется терефталевая (бензол-1,4-дикарбоновая) кислота. Определите молекулярную формулу углеводорода и установите его структуру. Напишите уравнение описанной реакции с перманганатом калия.

1) Найдены количества углекислого газа и воды:

2) Определена молекулярная формула углеводорода.

Из условия следует, что углеводород – ароматический и содержит одно бензольное кольцо, следовательно, простейшая формула совпадает с молекулярной формулой.

3) Изображена структурная формула.

До терефталевой кислоты окисляется ароматический углеводород, имеющий две боковые цепи в пара-положении относительно друг друга. Подсчет атомов водорода приводит к выводу о том, что в одной из цепей – тройная связь.

4) Написано уравнение реакции с перманганатом калия:

Установите соответствие между реагирующими веществами и органическим продуктом, который образуется при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА

ОРГАНИЧЕСКИЙ ПРОДУКТ РЕАКЦИИ

А) пропаналь и гидроксид меди(II) (в растворе NaOH)

Б) пропаналь и перманганат калия (в сернокислом растворе)

В) пропаналь и водород

Г) пропаналь и бромная вода

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

ОРГАНИЧЕСКИЙ ПРОДУКТ РЕАКЦИИ

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам.

A) Взаимодействие альдегидов с гидроксидом меди(II) является качественной реакцией на данный класс органических соединений и приводит к образованию карбоновой кислоты. Так как реакция проводится в растворе гидроксида натрия, то получившаяся кислота сразу с ним взаимодействует образуя натриевую соль карбоновой кислоты. Пропаналь окисляется до пропионовой кислоты, а далее образуется пропионат натрия под номером 2.

Б) Реакция альдегидов с перманганатом калия в сернокислом растворе — это окисление альдегидов до карбоновых кислот, сопровождающееся обесцвечиванием раствора перманганата калия. Пропаналь окисляется до пропионовой кислоты под номером 1.

В) Реакция альдегидов с водородом — это реакция восстановления, приводящая к образованию спиртов. Пропаналь восстанавливается до пропанола-1 под номером 3.

Г) Альдегиды обесцвечивают бромную воду и при этом окисляются до карбоновых кислот. Пропаналь окисляется до пропионовой кислоты под номером 1.

При окислении предельного одноатомного спирта подкисленным раствором перманганата калия получена кислота, масса которой на 20% меньше массы спирта. Выход продукта составил 69% от теоретического. Определите молекулярную формулу спирта и установите его структуру, если известно, что в молекуле спирта есть четвертичный атом углерода. Напишите уравнение взаимодействия спирта с подкисленным раствором перманганата

2) Составлено математическое выражение и определена молекулярная формула спирта.

Возьмем 1 моль , тогда

Молекулярная формула спирта —

3) Изображена структурная формула. Спирт – первичный (так как окисляется до кислоты). Первичных спиртов состава – четыре, из них четвертичный атом углерода есть только в 2,2-диметилпропаноле-1:

4) Написано уравнение реакции с перманганатом калия:

При окислении предельного одноатомного спирта подкисленным раствором перманганата калия получено летучее органическое вещество, масса которого на 35,0% меньше массы спирта. Выход продукта составил 66,8% от теоретического. Определите молекулярную формулу спирта и установите его структуру, если известно, что продукт окисления даёт реакцию «серебряного зеркала», а в состав молекулы спирта входят две метильные группы. Напишите уравнение взаимодействия спирта с подкисленным раствором перманганата калия.

1) Из условия задачи следует, что при окислении спирта образуется альдегид:

2) Составлено математическое выражение и определена молекулярная формула спирта.

Возьмем 1 моль , тогда

Молекулярная формула спирта —

3) Изображена структурная формула. Спирт – первичный (так как окисляется до альдегида). Две метильные группы свидетельствуют о разветвлённом скелете, это – 2-метилпропанол-1:

4) Написано уравнение реакции с перманганатом калия:

принимается также уравнение окисления до кислоты:

Из предложенного перечня выберите все вещества, которые взаимодействуют с подкисленным раствором перманганата калия.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Реакция с подкисленным перманганатом является качественной реакцией для соединений с кратной связью и толуола. В ходе реакции происходит обесцвечивание раствора перманганата.

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: перманганат калия, бромоводород, гидрокарбонат калия, сульфат натрия, нитрат калия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Запишем уравнение реакции:

Составим электронный баланс:

Бром в степени окисления −1 является восстановителем, а марганец в степени окисления +7 — окислителем.

Здравствуйте,могут ли быть в этой реакции другие продукты

каким образом, если в реакции нет вещества, содержащего серу?

Для начала запишем молекулярные формулы данных веществ: , , , ,

Условия реакций ионного обмена (РИО):

1) Растворимость реагирующих веществ:

Кислота + Основание. Растворим хотя бы 1 из реагентов

Кислота + Соль. Обязательно растворима должна быть кислота

Основание + Соль. Растворимы оба реагента

Соль + Соль. Должны быть обе растворимы

2) В ходе реакции должны образоваться осадок, газ или вода.

Перманганат калия, гидрокарбонат калия и нитрат калия — соли, не взаимодействующие между собой, так как имеют одинаковый катион калия. Не взаимодействуют с сульфатом натрия, так как образуются растворимые соединения. Остается рассмотреть лишь их взаимодействие с бромоводородом.

При реакции перманганата (нитрата) калия с бромоводородом образуются растворимые бромид калия и марганцовая (азотная) кислота, т. е. такая реакция не пойдет. Остается единственный правильный вариант: взаимодействие гидрокарбоната калия с бромоводородом.

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: перманганат калия, соляная кислота, хлорид бария, сульфат калия, нитрат натрия. Допустимо использование водных растворов веществ.

Запишем уравнение реакции между кристаллическим перманганатом калия и концентрированной соляной кислотой:

Составим электронный баланс:

Хлор в степени окисления −1 является восстановителем, а марганец в степени окисления +7 (или перманганат калия за счёт марганца в степени окисления +7) — окислителем.

При сгорании 5,3 г бескислородного органического соединения образовалось 8,96 л углекислого газа (н.у.) и 4,5 г воды. При окислении этого вещества раствором перманганата калия в серной кислоте образовалась двухосновная кислота, карбоксильные группы в которой находятся в соседних положениях, а углекислый газ не образуется.

На основании данных условия задания:

1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;

2) составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;

3) напишите уравнение реакции окисления этого вещества раствором перманганата калия в серной кислоте (используйте структурные формулы органических веществ).

Общая формула вещества .

Запишем схему реакции горения:

Определим количества вещества атомов углерода и водорода:

Таким образом, соотношение количеств вещества атомов углерода и водорода в исходном органическом веществе

Простейшая формула исходного вещества .

Данная простейшая формула не может являться молекулярной, потому что в молекуле углеводорода не может быть нечётное число атомов водорода.

Возможные варианты молекулярной формулы:

Из общих формул различных классов органических соединений получаем, что вещество – может быть ароматическим углеводородом диметилбензолом или этилбензолом (их общая формула ).

Двухосновную карбоновую кислоту при окислении даёт диметилбензол, чтобы карбоксильные группы при этом находились в соседних положениях, нужен 1,2-диметилбензол. Его структурная формула

Запишем уравнение реакции окисления 1,2-диметилбензола раствором перманганата калия в серной кислоте:

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: перманганат калия, гидрокарбонат натрия, сульфит натрия, сульфат бария, гидроксид калия, пероксид водорода. Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми окислительно-восстановительная реакция протекает с изменением цвета раствора. Выделение осадка или газа в ходе этой реакции не наблюдается.

В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Из предложенного перечня веществ выберите кислую соль и вещество, которое вступает с этой кислой солью в реакцию ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.

Для начала запишем молекулярные формулы данных веществ:

В предложенном перечне только одна кислая соль − гидрокарбонат натрия.

При реакции со щелочами кислые соли переходят в средние.

Таким образом, вариант ответа:

Из предложенных реагентов можно составить несколько уравнений разных окислительно-восстановительных реакций. Нужно выбрать ту реакцию, в которой происходит изменение цвета раствора и не наблюдается выделение осадка или газа. Изменение цвета раствора указывает на использование в качестве окислителя перманганата калия. Восстановителем может быть сульфит натрия. Реакция может протекать в нейтральной или щелочной среде. В нейтральной среде будет наблюдаться выпадение осадка , что не соответствует условию. В щелочной среде раствор изменит окраску с фиолетовой на зелёную .

Запишем уравнение реакции:

Составим электронный баланс:

2 | →

1 | →

Сера в степени окисления +4 (или сульфит натрия за счёт серы в степени окисления +4) является восстановителем. Марганец в степени окисления +7 (или перманганат калия за счёт марганца в степени окисления +7) — окислителем.

Источник