Лабораторные работы по "Неорганической химии"

Опыт № 1. Получение  гидроксида марганца (II) и его окисление.

В пробирку налили раствор  соли марганца и прилили 5-6 капель раствора едкого натрия. Выпал белый осадок гидроксида марганца. В пробирку добавили бромной воды. Выпал черный осадок оксида марганца (IV).

MnSO₄+2NaOH=Mn(OH)₂+Na₂SO₄

MnO+Br₂+H₂O=MnO₂+2HBr

Опыт №2. Оксид  марганца  (IV), его получение и свойства.

В три пробирки налили по 3-5 капель раствора соли марганца (II) и по 3-4 капли 2 н. раствора щелочи. Выпал белый осадок гидроксида марганца.

MnSO₄+2NaOH=Mn(OH)₂+Na₂SO₄

В одной пробирке осадок перемешали стеклянной палочкой и оставили стоять на некоторое время. Во вторую прилили 2 н. раствора соляной кислоты, в третью – 2 н. раствора щелочи. В  обеих пробирках осадок растворился, в пробирке с кислотой раствор приобрел розовую окраску. Следовательно оксид марганца  (IV) обладает амфотерными свойствами. В первой пробирке осадок стал бурого цвета.

Mn(OH)₂+2HCl=MnCl₂+2H₂O

Mn(OH)₂+4KOH=K₄[Mn(OH)₆]

Mn(OH)₂+O₂+H₂O=2Mn(OH)₄

Опыт № 3. Действие на соли марганца (II)

сульфида аммония  и сероводорода

В две пробирки налить по 3 - 5 капель раствора соли марганца (II). В одну из пробирок добавить 3-5 капель раствора сульфида аммония или натрия, в другую - столько же сероводородной воды

MnSO₄ + Na₂S = MnS + Na₂SO₄

MnSO₄ + H₂S = MnS + H₂SO₄

Осадок сульфида марганца (II) размешать стеклянной палочкой: он буреет вследствие окисления кислородом воздуха. Написать уравнение реакции, учитывая, что получаются гидроксид марганца (IV) и свободная сера. Реакция протекает с участием воды.

MnS + 2H₂O +O₂ = Mn(OH)₄  + S

Опыт № 4 Восстановительные свойства

соединений  марганца (II)

а) Взаимодействие с пероксидом водорода в щелочной среде.

 К раствору соли марганца (II) (3-5 капель ) добавить 2-3 капли раствора ще 
лочи и 3 - 4 капли 10 % - ного раствора пероксида водорода. Смесь нагреть до 
прекращения выделения кислорода вследствие полного разложения избытка 
пероксида водорода.

MnSO₄+2NaOH + H₂O₂  =  H₂MnO₃  + Na₂SO₄ + 2H₂O

2H₂O₂ = 2H₂O +O₂

б) Взаимодействие с висмутатом натрия в кислой среде.

 Раствор соли марганца (II) (1-2 капли) подкислить 2 н. раствором азотной кислоты (5 - 6 капель) и прибавить 1 - 2 микрошпателя висмутата натрия .  Пробирку встряхнуть и поставить в штатив. Через некоторое время наблюдаю по 
явление в растворе фиолетовой окраски.

2MnSO₄ + 5NaBiO₃ + 4HNO₃  = 2NaMnO₄ + 3NaNO₃ +2H₂O +BiONO₃ + 2(BiO)₂SO₄

Эта реакция  служит для обнаружения иона марганца (II).

Опыт №5. Окислительные  и восстановительные свойства оксида марганца(IV).

1. Окислительные свойства оксида марганца(IV).

В пробирку насыпали 1-2 микрошпателя оксида марганца (IV) и 5-10 капель раствора серной кислоты. К смеси добавили 2-4 микрошпателя соли сульфата железа (II) и 8-10 капель воды. Закрыв пробирку пробкой, встряхивали до растворения оксида марганца. В раствор прилили 2 капли желтой кровяной соли.

MnO₂ + 2FeSO₄ + 2H₂SO₄ = MnSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂O

2Fe₂(SO₄)₃+3K₄[Fe(CN)₆]= Fe₄[Fe(CN)₆]₃+  6K₂(SO₄)₃

2. Восстановительные свойства оксида марганца(IV).

Кусочек едкого натра  положили пинцетом в тигель и добавили столько же кристаллического нитрата калия. Тигель нагрели до расплавления смеси. Не прекращая нагревания добавили 1 микрошпатель оксида марганца (IV).

NaOH + KNO₃ + MnO₂ = KMnO₄ + NO₂ + NaNO₃ + H₂O

Опыт №6. Восстановительные  свойства перманганата калия.

1. Восстановление перманганата калия сульфитом натрия в различных средах.

В 3 пробирки налили по 3-5 капель перманганата калия. В 1 добавили 2-4 капли серной кислоты, в другую столько же воды, в другую столько  же щелочи. Во все насыпали 2-3 микрошпателя сульфита натрия. Окраска растворов менялась.

2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 5Na₂SO₄ + 3H₂O – бесцветный

2KMnO₄ + 3Na₂SO₃ + H₂O = 2MnO₂ + 3Na₂SO₄ + 2KOH – коричневый

2KMnO₄ + Na₂SO₃ + 2NaOH = 2Na₂MnO₄ + K₂SO₄ + H₂O – зеленый

2. Восстановление перманганата калия йодидом калия в различных средах.

В 3 пробирках приготовили  растворы перманганата калия: в 1 –  подкисленный, во 2 – нейтральный, в 3 – щелочной. В каждую добавили по 2-5 капель раствора йодида калия.

2KMnO₄ + KI + H₂O = 2MnO₂ + 8KOH + 3I₂ – коричневый

2KMnO₄ + 10KI + 8H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 6K₂SO₄ + 5I₂ + 8H₂O – красно-оранжевый

6KMnO₄ + KI + 6KOH = KIO₃ + 6K₂MnO₄ + 3H₂O – зеленый

3. Окисление перманганатом калия сульфита марганца (II).

К раствору перманганата калия добавили столько же раствора соли марганца. Раствор обесцветился и образовался бурый осадок.

2KMnO₄ + MnSO₄ + 6H₂O = 3Mn(OH)₄ + K₂SO₄ + O₂

4. Восстановление перманганата пероксидом водорода.

Приготовили подкисленный серной кислотой раствор перманганата калия и добавили к нему пероксид водорода. Наблюдали выделение кислорода.

2KMnO₄ + 5H₂O₂ + 3H₂SO₄= 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 5O₂ + 8H₂O