Уравнение реакции перманганата калия с нитритом натрия

Нитриты: получение и свойства

Соли азотистой кислоты — нитриты

Соли азотистой кислоты устойчивее самой кислоты, и все они ядовиты. Поскольку степень окисления азота в нитритах равна +3, то они проявляют как окислительные свойства, так и восстановительные.

Кислород, галогены и пероксид водорода окисляют нитриты до нитратов:

Лабораторные окислители — перманганаты , дихроматы — также окисляют нитриты до нитратов:

В кислой среде нитриты выступают в качестве окислителей .

При окислении йодидов или соединений железа (II) нитриты восстанавливаются до оксида азота (II):

При взаимодействии с очень сильными восстановителями ( алюминий или цинк в щелочной среде) нитриты восстанавливаются максимально – до аммиака:

Смесь нитратов и нитритов также проявляет окислительные свойства. Например , смесь нитрата и нитрита калия окисляет оксид хрома (III) до хромата калия:

Нитриты щелочных металлов реагируют с более сольными кислотами (соляной, серной и т.д.):

KNO₂ + HCl → HNO₂ + KCl

Решение заданий занятия № 3

Решение заданий занятия № 3.

(Обоснования и ответы взяты из решения Ольги Эдуардовны Сикорской)

1) перманганат калия с нитритом натрия в растворе гидроксида калия

Перманганат калия – окислитель, нитрит натрия – восстановитель, среда щелочная.

В щелочной среде перманганат восстанавливается до манганата калия (схема 1), нитрит окисляется до нитрата.

2KMnO4 +NaNO2 + 2KOH = NaNO3+ 2 K2MnO4+ H2O

Это задание все выполнили без ошибок.

2) сероводород с водным раствором хромата калия;

Хромат калия – окислитель, сероводород – восстановитель, среда будет близка к нейтральной, так как сероводород – очень слабая кислота, а растворимость сероводорода незначительная. В нейтральной среде хромат восстанавливается до гидроксида хрома (III) (схема 3), а сероводород окисляется до серы (схема 7)

2K2CrO4 + 3H2S + 2H2O = 3S + 2Cr(OH)3 + 4KOH

В этом задании были допущены ошибки, некоторые посчитали, что продуктом окисления сероводорода будет сульфат-ион.

3) алюминий с очень разбавленной азотной кислотой (см. таблицу 1)

Алюминий – восстановитель, азотная кислота – окислитель. Среда кислая. Согласно таблице 1, азотная кислота восстановится до иона аммония, алюминий окислится до Аl 3+

8Al +30HNO3 = 3NH4NO3 + 8Al(NO3)3 +9H2O

Это задание все выполнили без ошибок.

4) фосфор с концентрированной серной кислотой

Фосфор – восстановитель, серная кислота концентрированная – сильный окислитель. Среда кислая. Согласно схеме 6, серная кислота восстановится в SO2 , a фосфор окислится до фосфорной кислоты.

2Р +5Н2SO4(конц) = 5SO2 +2H3PO4 +2H2O В качестве продукта можно было записать метафосфорную кислоту, особенно, если концентрацию серной кислоты считать близкой к 100%.

Многие посчитали, что продуктом окисления фосфора будет фосфористая кислота. Возможно, если фосфора избыток, а серной кислоты – недостаток, и она не очень концентрированная, так может получиться. Но фосфористая кислота легко окисляется до фосфорной.

5) сульфит калия с концентрированной азотной кислотой

Cульфит калия — восстановитель, концентрированная азотная кислота – окислитель сильный. Среда кислая.

Согласно схеме 4, концентрированная азотная кислота восстановится до NO2 , а сульфит калия окислится в сульфат калия.

К2SO3 + 2 HNO3(конц) = К2SO4 +2NO2 +H2O

В некоторых работах как продукт восстановления концентрированной азотной кислоты указан NO.

6) бромат калия с йодидом калия в сернокислом растворе

Бромат калия – окислитель, иодид калия – восстановитель. Среда кислая. Кислородные соединения галогенов восстанавливаются до галогенид-ионов, галогениды окисляются до свободных галогенов.

КВrO3 +6KI +3H2SO4 = KBr +3I2 + 3K2SO4 +3H2O

Некоторые участники мастер-класса не ограничились материалами лекции, заглянули в справочники и нашли информацию о том, что в кислой среде бромат восстановится до свободного брома:

2КВrO3 +10KI +6H2SO4 = Br2 +5I2 + 6K2SO4 +6H2O

Возникает вопрос: как правильно? Мы на него не сможем однозначно ответить: это зависит от соотношения реагентов, их концентраций. В заданиях С1 ЕГЭ выполнить задание так, как задумано составителями помогут ключевые вещества, присутствующие в схеме. В целом, при проверке заданий С1 правильным считается решение, соответствующее условию и не противоречащее здравому смыслу. В материалах занятия № 4 вы увидите, что возможно несколько правильных решений одного и того же задания.

В этом задании было допущено много ошибок при составлении формулы бромата:

ВrO –– гипобромит; ВrO2– – бромит; ВrO3– – бромат; ВrO4 –– пербромат.

7) сульфат железа (II) с концентрированной серной кислотой

Cульфат железа (II) –восстановитель, концентрированная серная кислота – окислитель. Среда кислая. Согласно схеме 6, концентрированная серная кислота восстановится до SO2, а сульфат железа (II) окислится в сульфат железа (III).

2FeSO4 + 2H2SO4(конц) = Fe2(SO4)3 +SO2+2H2O

Некоторые указали в качестве продукта восстановления серной кислоты серу, но она тут же будет окисляться серной кислотой до сернистого газа.

8) сульфат хрома (III) с бромом в растворе гидроксида калия

Сульфат хрома (III) – восстановитель, бром –окислитель. Среда щелочная.

Все соединения хрома(III) можно окислить в щелочной среде до хромата, бром восстановится в бромид ион.

Сr2(SO4)3 +3Br2 +16KOH = 2K2CrO4 +6KBr +3K2SO4+8H2O

В некоторых работах среди продуктов оказались серная и бромоводородная кислоты, они тут же нейтрализуются гидроксидом калия до соответствующих солей.

9) нитрат натрия с раствором гидроксида натрия в присутствии алюминия

Нитрат натрия – окислитель, алюминий – восстановитель. Среда щелочная. При взаимодействии алюминия с щелочью выделяется атомарный водород, восстанавливающий нитрат — ион до аммиака:

3NaNO3 +5NaOH +8 Al +18H2O = 8Na +3NH3

В некоторых работах в левой части была пропущена вода, схема не уравнена.

Были работы, в которых в качестве продукта указан метаалюминат натрия, но он в воде сразу переходит в комплексное соединение.

В части работ продукт записан как гексагидроксоалюминат натрия, это вещество образуется в концентрированных растворах щелочей. В разбавленных растворах щелочей получается диакватетрагидроксоалюминат Na[Al(OH)4(H2O)2], который чаще всего записывают как тетрагидроксоалюминат натрия.

10) феррат калия с водным раствором аммиака.

Феррат калия – окислитель, аммиак – восстановитель, среда щелочная. Ферраты восстанавливаются до соединений железа (III), в щелочной среде, создаваемой раствором аммиака, получится гидроксид железа(III), аммиак окисляется до азота.

2К2FeO4 +2NH3 +2H2O = N2 +2Fe(OH)3 +4KOH

В некоторых работах раствор аммиака записан как гидроксид аммония (что нежелательно) или как гидрат аммиака (что допустимо, но не обязательно). В качестве продукта в некоторых работах указан FeO(OH), что допустимо, а в некоторых Fe2O3, что не совсем верно, гидроксокомплекс железа, что мало вероятно, так как железо образует гилроксокомплексы в жестких условиях Без участия катализатора аммиак окисляется до азота, в некоторых работах было показано окисления аммиака до нитрата, оксида азота (II), что мало вероятно.

В некоторых работах были допущены ошибки из-за неправильно записанных формул исходных веществ, пропущены коэффициенты, не сокращены кратные коэффициенты, не написаны обоснования выбора тех или иных продуктов.

Какова нормальность раствора?

1,38 г нитрита натрия окисляется 200 мл раствора
перманганата калия в кислой среде. Какова нормальность этого
раствора? Реакция идет по уравнению
NaNO2 + KMnO4 + H2SO4 → NaNO3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O

2KMnO4 + 5NaNO2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5NaNO3 + K2SO4 + 3H2O
MnO4(-) + 5e + 8H(+) = Mn(+2) + 4H2O | 2 – восстановление
NO2(-) – 2е + Н2О = NO3(-) + 2Н (+) | 5 – окисление
Количество вещества прореагировавшего нитрита натрия NaNO2
n(NaNO2) = m(NaNO2)/M(NaNO2) = 1,38/69 = 0,02 моль
Согласно уравнению полуреакции окисления нитрит-ион в процессе окисления отдал 2 электрона, следовательно, эквивалентное число нитрита натрия равно 2.
z(NaNO2) = 2
Количество вещества эквивалента нитрита натрия
n(NaNO2)экв = n(NaNO2)*z(NaNO2) = 0,02*2 = 0,04 моль-экв
По закону эквивалентов
n(KMnO4)экв = n(NaNO2)экв = 0,04 моль-экв
Нормальность раствора перманганата калия
Сн (KMnO4) = n(KMnO4)экв/V(KMnO4)p-pa = 0,04/0,2 = 0,2н

Хреновая у него нормальность — водяры в него не добавлено. Нормальные пацаны такое не пьют..