Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne6

• Środowisko alkaliczne

Mn0₄ + e~ —» Mn0₄ E„ = 0.54 V

r. fioletowy r. zielony

Na podstawie przedstawionych wyżej reakcji można wnioskować, że najsilniejsze właściwości utleniające wykazuje układ [ M11O4 ]/[Mn²⁺], dlatego też reakcje redukcji manganianu (VII) potasu najczęściej prowadzi się w środowisku kwaśnym.

Silne właściwości redukujące wykazują również związki chromu Cr(III) utle-mając się do Cr(VI) w jonie Cr0₄ .

Cr(OH)₃ + 50H~- 3c = Cr0₄“ + 4H₂0 E _{3+ 2}_ = - 0.12 V

⁴ oCr³⁺/CrO‘

os. szarozielony r. żółty

W praktyce częściej jednak wykorzystuje się silne właściwości utleniające związków chromu (VI), które redukują się do Cr (III);

Cr₂0^~+14H⁺ + 6c —> 2Cr^,+ +7H₂() E ₂_ ₃₊ = + 1.36V

¹ 7 oCr₂0‘ /Cr'³⁺

Chromiany(VI) są trwale w środowisku alkalicznym, w kwaśnym natomiast ulegają reakcji kondensacji tworząc dichromiany:

2Cr0₄^_ + 2H⁺ = Cr₂0^ + H₂0

r. żółty r. pomarańczowy

Woda wykazywać może, w zależności od środowiska, właściwości utleniające i redukujące:

2H₂0 + 2e « H₂ + 20ET woda jako utleniacz E„ = 0 V

2H₂0 - 4e <=> 0₂ + 4H⁺ woda jako reduktor E„ = 1.23 V

Podobne właściwości wykazuje nadtlenek wodoru H₂0₂.

Właściwości utleniające: środowisko obojętne H₂0₂ + 2e -> 2()H*

środowisko kwaśne H₂0₂ + 2H⁺+ 2e —> 2H₂0 Właściwości redukujące: H₂Q₂ - 2e —> 0₂ + 2 H⁺

Hilansowanie reakcji redoks

Bilansowanie reakcji redoks ma na celu dobór współczynników stechiome-n w znych w równaniu reakcji oraz środowiska reakcji.

Dla reakcji:

MnOi + N0₂ + x -> Mn²⁺ + NO3 + H₂0

n ilivy dobrać współczynniki stechiometryczne i środowisko reakcji.

0 Itilans elektronowy prowadzi do uzupełnienia współczynników stechiometrycz-nych w reakcji redoks, tak aby liczba elektronów pobranych równała się liczbie elektronów oddanych:

Mn⁷⁺ + 5e -» Mn²⁺ | 2 N'^,+ - 2e -> N⁵⁺ 15

2MnOJ + 5N0₂ + x -» 2Mn²⁺ + 5NOJ + H₂0

In Itilans jonowy umożliwia dobranie środowiska reakcji, tak aby suma ładunków jonów dodatnich i ujemnych po stronie substratów i produktów reakcji chemicznej była sobie równa.

2 (—l)+5 (-l) += 4 + 5 (-t); -7 + jc = -1; x = 6

1 11 Ostateczna postać reakcji

2M11O4 + 5N0₂ + 6H ⁺ -> 2Mn²⁺ + 5NOj + 3H₂0

On utleniaczy zaliczamy: I₂, Br₂, Cl₂, KMn0₄, K₂Mn0₄, 0₂, H₂0₂, K₂Cr₂07,

U i< ).| stężony, HNOj, HC10₄.

Ib reduktorów zaliczamy: atomy metali np. Zn, H₂, CO, H₂S, S0₂, H2SO3, HI,

Mili. MCI, SnCI₂, FeS0₄, MnS0₄, C1CI3, NHj, HCHO (aldehydy), CH3OH (alkohole).