Уравнение реакции перманганата калия с гидроксидом калия

Уравнение реакции перманганата калия с гидроксидом калия

Репетитор по химии и биологии

Богунова В.Г.

100 баллов ЕГЭ по химии!

Первый МГМУ им. И.М. Сеченова

выпускница репетитора В.Богуновой

РГМУ по химии 2010

РНИМУ им. Н.И. Пирогова

выпускница репетитора В.Богуновой

Первый МГМУ им. И.М. Сеченова

выпускница репетитора В.Богуновой

МГМСУ, лечебный факультет

выпускник репетитора В.Богуновой

МГМСУ, лечебный факультет

выпускница репетитора В. Богуновой

РНИМУ им. Н.И. Пирогова

выпускник репетитора В.Богуновой

Хватит бояться ОВР! 9.6. Галерея классических окислителей. Перманганат

Вы хотите познавать химию и профессионально, и с удовольствием? Тогда вам сюда! Автор методики системно-аналитического изучения химии Богунова В.Г. раскрывает тайны решения задач, делится секретами мастерства при подготовке к ОГЭ, ЕГЭ, ДВИ и олимпиадам

Сегодня мы начинаем знакомиться с портретами известных окислителей, вернее, с продуктами их восстановления. Их нужно помнить, чтобы написать ОВР методом полуреакций. Не нужно нервничать. Точек продуктов восстановления окислителей очень мало (около 15). Остальное — технология написания окислительно-восстановительных реакций.

Вначале давайте вспомним, кто такие окислители и чем они отличаются от восстановителей?

1) Окислитель — атом в составе молекулы или иона, который присоединяет электроны от восстановителя. Происходит процесс восстановления окислителя (его степень окисления снижается).

2) Чем выше степень окисления атома в составе молекулы или иона, тем ярче проявляется окислительная активность.

3) Только свойства окислителя проявляют атомы с максимально возможной степенью окисления (равна номеру группы).

1) Перманганат калия KMnO4 — черное кристаллическое вещество, растворы которого имеют интенсивно фиолетовую окраску.

2) KMnO4 — очень сильный окислитель.

3) Степень восстановления атома Mn+7 зависит от рН среды

На схеме хорошо видно, чем выше кислотность среды, тем выше окислительные способности перманганат-иона MnO₄ — . Это объясняется тем, что ионы Н + внедряются в анионы MnO₄ — и ослабляют связь между атомами марганца и кислорода, деформируют анионы (за счет их поляризации) и облегчают, тем самым, действие восстановителя. Гидроксид-ионы в щелочной среде способствуют упрочнению связи между атомами марганца и кислорода Mn-О, поэтому перманганат-ион восстанавливается «совсем чуть-чуть».

Хотите научиться писать ОВР? Первое задание — выучить три точки продукта восстановления перманганат-иона (в разных средах).

Внимательно прочитайте примеры ОВР с участием перманганата калия в различных средах и попробуйте прописать их самостоятельно.

1) Перманганат в кислой среде

2) Перманганат в нейтральной среде

3) Перманганат в щелочной среде

На закуску дарю небольшую подборку вариантов 30-х заданий ЕГЭ с перманганатом калия. Попробуйте выполнить задания и написать ОВР методом полуреакций. Правильность написания ОВР можно проверить по готовым молекулярным уравнениям реакции.

Задание 30 (5 вариантов с решением)

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

1) перманганат калия, иодид калия, сульфат аммония, ацетат натрия, сульфат магния

2) бром, нитрат бария, сульфат аммония, концентрированная соляная кислота, перманганат калия

3) перманганат калия, фосфин, серная кислота, нитрат лития, гидроксид алюминия

4) нитрит калия, перманганат калия, нитрат натрия, хромат натрия, хлорид бария

5) перманганат калия, сульфат калия, сульфид натрия, хлорид натрия, сульфат олова (II)

Ссылки на статьи, в которых очень подробно разобрана технология написания окислительно-восстановительных реакций:

Полный каталог статей репетитора Богуновой В.Г. вы найдете на странице сайта Статьи репетитора

На странице ВК я анонсирую свои публикации, вебинары, уроки, рассказываю и показываю решение задач и заданий, выкладываю новинки теоретического материала, конспекты и лекции. Добавляйтесь ко мне в друзья ВК, и вы всегда будете в курсе всех событий, связанных с подготовкой к ЕГЭ, ДВИ, олимпиадам!

Подписывайтесь на YouTube-канал Репетитор по химии и биологии. Ежедневно появляются новые вебинары, видео-уроки, видео-консультации, видео-решения заданий ЕГЭ.

Пишите мне в WhatsApp +7(903)186-74-55

Приходите ко мне на занятия, я помогу вам изучить химию и биологию, научу решать любые задачи, даже самые сложные.

Пособие-репетитор по химии

ЗАНЯТИЕ 10
10-й класс (первый год обучения)

Продолжение. Начало см. в № 22/2005; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11/2006

План

1. Окислительно-восстановительные реакции (ОВР), степень окисления.

2. Процесс окисления, важнейшие восстановители.

3. Процесс восстановления, важнейшие окислители.

4. Окислительно-восстановительная двойственность.

5. Основные типы ОВР (межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирование).

7. Методы составления уравнений ОВР (электронный и электронно-ионный баланс).

Все химические реакции по признаку изменения степеней окисления участвующих в них атомов можно разделить на два типа: ОВР (протекающие с изменением степеней окисления) и не ОВР.

Степень окисления – условный заряд атома в молекуле, рассчитанный, исходя из предположения, что в молекуле существуют только ионные связи.

П р а в и л а д л я о п р е д е л е н и я с т е п е н е й о к и с л е н и я

Степень окисления атомов простых веществ равна нулю.

Сумма степеней окисления атомов в сложном веществе (в молекуле) равна нулю.

Степень окисления атомов щелочных металлов +1.

Степень окисления атомов щелочно-земельных металлов +2.

Степень окисления атомов бора, алюминия +3.

Степень окисления атомов водорода +1 (в гидридах щелочных и щелочно-земельных металлов –1).

Степень окисления атомов кислорода –2 (в пероксидах –1).

Любая ОВР представляет собой совокупность процессов отдачи и присоединения электронов.

Процесс отдачи электронов называют окислением. Частицы (атомы, молекулы или ионы), отдающие электроны, называют восстановителями. В результате окисления степень окисления восстановителя увеличивается. Восстановителями могут быть частицы в низшей или промежуточной степенях окисления. Важнейшими восстановителями являются: все металлы в виде простых веществ, особенно активные; C, CO, NH₃, PH₃, CH₄, SiH₄, H₂S и сульфиды, галогеноводороды и галогениды металлов, гидриды металлов, нитриды и фосфиды металлов.

Процесс присоединения электронов называют восстановлением. Частицы, принимающие электроны, называют окислителями. В результате восстановления степень окисления окислителя уменьшается. Окислителями могут быть частицы в высшей или промежуточной степенях окисления. Важнейшие окислители: простые вещества-неметаллы, обладающие высокой электроотрицательностью (F₂, Cl₂, O₂), перманганат калия, хроматы и дихроматы, азотная кислота и нитраты, концентрированная серная кислота, хлорная кислота и перхлораты.

Вещества, содержащие частицы в промежуточной степени окисления, могут выступать как в роли окислителей, так и в роли восстановителей, т.е. проявляют окислительно-восстановительную двойственность. Это сернистая кислота и сульфиты, хлорноватистая кислота и гипохлориты, пероксиды и др.

Различают три типа окислительно-восстановительных реакций.

Межмолекулярные ОВР – окислитель и восстановитель входят в состав различных веществ, например:

Внутримолекулярные ОВР – окислитель и восстановитель входят в состав одного вещества. Это могут быть разные элементы, например:

или один химический элемент в разных степенях окисления, например:

Диспропорционирование (самоокисление-самовосстановление) – окислителем и восстановителем является один и тот же элемент, находящийся в промежуточной степени окисления, например:

ОВР имеют огромное значение, поскольку большинство реакций, протекающих в природе, относятся к этому типу (процесс фотосинтеза, горение). Кроме того, ОВР активно используются человеком в его практической деятельности (восстановление металлов, синтез аммиака):

Для составления уравнений ОВР можно использовать метод электронного баланса (электронных схем) или метод электронно-ионного баланса.

Метод электронного баланса:

Метод электронно-ионного баланса:

Тест по теме «Окислительно-восстановительные реакции»

1. Дихромат калия обработали сернистым газом в сернокислом растворе, а затем водным раствором сульфида калия. Конечным веществом Х является:

а) хромат калия; б) оксид хрома(III);

в) гидроксид хрома(III); г) сульфид хрома(III).

2. Какой продукт реакции между перманганатом калия и бромоводородной кислотой может реагировать с сероводородом?

а) Бром; б) бромид марганца(II);

в) диоксид марганца; г) гидроксид калия.

3. При окислении йодида железа(II) азотной кислотой образуются йод и монооксид азота. Чему равно отношение коэффициента при окислителе к коэффициенту при восстановителе в уравнении этой реакции?

а) 4 : 1; б) 8 : 3; в) 1 : 1; г) 2 : 3.

4. Степень окисления атома углерода в гидрокарбонат-ионе равна:

а) +2; б) –2; в) +4; г) +5.

5. Перманганат калия в нейтральной среде восстанавливается до:

а) марганца; б) оксида марганца(II);

в) оксида марганца(IV); г) манганата калия.

6. Сумма коэффициентов в уравнении реакции диоксида марганца с концентрированной соляной кислотой равна:

а) 14; б) 10; в) 6; г) 9.

7. Из перечисленных соединений только окислительную способность проявляют:

а) серная кислота; б) сернистая кислота;

в) сероводородная кислота; г) сульфат калия.

8. Из перечисленных соединений окислительно-восстановительную двойственность проявляют:

а) пероксид водорода; б) пероксид натрия;

в) сульфит натрия; г) сульфид натрия.

9. Из перечисленных ниже типов реакций окислительно-восстановительными являются реакции:

а) нейтрализации; б) восстановления;

в) диспропорционирования; г) обмена.

10. Степень окисления атома углерода численно не совпадает с его валентностью в веществе:

а) тетрахлорид углерода; б) этан;

в) карбид кальция; г) угарный газ.

Упражнения по окислительно-восстановительным реакциям
(электронный и электронно-ионный баланс)

Задание 1. Составить уравнения ОВР с помощью метода электронного баланса, определить тип ОВР.

1. Цинк + дихромат калия + серная кислота = сульфат цинка + сульфат хрома(III) + сульфат калия + вода.

2. Сульфат олова(II) + перманганат калия + серная кислота = сульфат олова(IV) + сульфат марганца + сульфат калия + вода.

3. Йодид натрия + перманганат калия + гидроксид калия = йод + манганат калия + гидроксид натрия.

4. Сера + хлорат калия + вода = хлор + сульфат калия + серная кислота.

5. Йодид калия + перманганат калия + серная кислота = сульфат марганца(II) + йод + сульфат калия + вода.

6. Сульфат железа(II) + дихромат калия + серная кислота = сульфат железа(III) + сульфат хрома(III) + сульфат калия + вода.

7. Нитрат аммония = оксид азота(I) + вода.

8. Фосфор + азотная кислота = фосфорная кислота + оксид азота(IV) + вода.

9. Азотистая кислота = азотная кислота + оксид азота(II) + вода.

10. Хлорат калия + соляная кислота = хлор + хлорид калия + вода.

11. Дихромат аммония = азот + оксид хрома(III) + вода.

12. Гидроксид калия + хлор = хлорид калия + хлорат калия + вода.

13. Оксид серы(IV) + бром + вода = серная кислота + бромоводородная кислота.

14. Оксид серы(IV) + сероводород = сера + вода.

15. Сульфит натрия = сульфид натрия + сульфат натрия.

16. Перманганат калия + соляная кислота = хлорид марганца(II) + хлор + хлорид калия + вода.

17. Ацетилен + кислород = углекислый газ + вода.

18. Нитрит калия + перманганат калия + серная кислота = нитрат калия + сульфат марганца(II) + сульфат калия + вода.

19. Кремний + гидроксид калия + вода = силикат калия + водород.

20. Платина + азотная кислота + соляная кислота = хлорид платины(IV) + оксид азота(II) + вода.

21. Сульфид мышьяка + азотная кислота = мышьяковая кислота + сернистый газ + диоксид азота + вода.

22. Перманганат калия = манганат калия + оксид марганца(IV) + кислород.

23. Сульфид меди(I) + кислород + карбонат кальция = оксид меди(II) + сульфит кальция +
+ углекислый газ.

24. Хлорид железа(II) + перманганат калия + соляная кислота = хлорид железа(III) + хлор +
+ хлорид марганца(II) + хлорид калия + вода.

25. Сульфит железа(II) + перманганат калия + серная кислота = сульфат железа(III) + сульфат марганца(II) + сульфат калия + вода.

Ответы на упражнения задания 1

При использовании метода полуреакций (электронно-ионный баланс) следует иметь в виду, что в водных растворах связывание избыточного кислорода и присоединение кислорода восстановителем происходит по-разному в кислой, нейтральной и щелочной средах. В кислых растворах избыток кислорода связывается протонами с образованием молекул воды, а в нейтральных и щелочных – молекулами воды с образованием гидроксид-ионов. Присоединение кислорода восстановителем осуществляется в кислой и нейтральной средах за счет молекул воды с образованием ионов водорода, а в щелочной среде – за счет гидроксид-ионов с образованием молекул воды.

Задание 2. С помощью метода электронно-ионного баланса составить уравнения ОВР, протекающих в определенной среде.

В н е й т р а л ь н о й с р е д е

1. Сульфит натрия + перманганат калия + вода = . .

2. Гидроксид железа(II) + кислород + вода = . .

3. Бромид натрия + перманганат калия + вода = . .

4. Сероводород + бром + вода = серная кислота + . .

5. Нитрат серебра(I) + фосфин + вода = серебро + фосфорная кислота + . .

В щ е л о ч н о й с р е д е

1. Сульфит натрия + перманганат калия + гидроксид калия = . .

2. Бромид калия + хлор + гидроксид калия = бромат калия + . .

3. Сульфат марганца(II) + хлорат калия + гидроксид калия = манганат калия + . .

4. Хлорид хрома(III) + бром + гидроксид калия = хромат калия + . .

5. Оксид марганца(IV) + хлорат калия + гидроксид калия = манганат калия + . .

В к и с л о й с р е д е

1. Сульфит натрия + перманганат калия + серная кислота = . .

2. Нитрит калия + йодид калия + серная кислота = оксид азота (II) + . .

3. Перманганат калия + оксид азота(II) + серная кислота = оксид азота(IV) + . .

4. Йодид калия + бромат калия + соляная кислота = . .

5. Нитрат марганца(II) + оксид свинца(IV) + азотная кислота = марганцовая кислота +
+ . .

Ответы на упражнения задания 2

В н е й т р а л ь н о й с р е д е

Задание 3. С помощью метода электронно-ионного баланса составить уравнения ОВР.

2. Оксид марганца(IV) + кислород + гидроксид калия = манганат калия +. .

3. Сульфат железа(II) + бром + серная кислота = . .

4. Йодид калия + сульфат железа(III) = . .

5. Бромоводород + перманганат калия = . .

6. Хлороводород + оксид хрома(VI) = хлорид хрома(III) + . .

8. Оксид меди(I) + азотная кислота = оксид азота(II) + . .

9. Сульфид калия + манганат калия + вода = сера + . .

10. Оксид азота(IV) + перманганат калия + вода = . .

11. Йодид калия + дихромат калия + серная кислота = . .

12. Сульфид свинца(II) + пероксид водорода = . .

13. Хлорноватистая кислота + пероксид водорода = соляная кислота + . .

14. Йодид калия + пероксид водорода = . .

15. Перманганат калия + пероксид водорода = оксид марганца(IV) + . .

16. Йодид калия + нитрит калия + уксусная кислота = оксид азота(II) + . .

17. Перманганат калия + нитрит калия + серная кислота = . .

18. Сернистая кислота + хлор + вода = серная кислота + . .

19. Сернистая кислота + сероводород = сера + . .

Ответы на упражнения задания 3

Acetyl

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.