MnO4- + 5e + 8H+ = Mn2+ + 4H2O

Щавелевая кислота окисляется под действием перманганат-ионов:

C2O42- = 2СO2↑ + 2e

Серная кислота дает протоны водорода (ионы гидроксония Н3О+, образовавшиеся при взаимодействии серной кислоты с водой), идущие на связывание кислорода, и связывает за счет сульфат-анионов образовавшиеся катионы Mn2+ и катионы калия:

SO42- + 2K+ ↔ K2SO4

SO42- + Mn2+ ↔ MnSO4

Реакция необратима, т.к. образующийся углекислый газ уходит из сферы реакции.

Свойства исходных веществ и продуктов реакции.

1. Перманганат калия

KMnO

4

В обычных условиях – темно-фиолетовое кристаллическое твердое вещество.

В природе не встречается, методика получения в лаборатории:

получить марганцовую кислоту

2MnSO4 + 5PbO2 + 3H2SO4 = 2HMnO4 + 5Pb SO4↓ + 2H2O,

отделить осадок и полученный раствор марганцевой кислоты нейтрализовать раствором гидроксида калия.

Использование - как окислитель, для получения небольших количеств кислорода в лаборатории, в быту – как антисептик.

Определение: определить наличие катионов калия сжиганием маленькой порции вещества в пламени горелки (бледно-лиловый окрас пламени); определить наличие перманганат-анионов по реакции:

2KOH + 2KMnO4 + Na2SO3 = Na2SO4 + 2K2MnO4 + H2O (манганат калия дает темную интенсивную изумрудно-зеленую окраску раствора)

2. Щавелевая кислота

C

2H

2O

4

В обычных условиях – бесцветные кристаллы (безводная кислота).

В природе образуется в тканях растений, в промышленности получается за счет нагревания формиата натрия: 2HCOONa = Na2C2O4 + H2↑ с последующим замещением натрия на водород.

Применение: химическая и медицинская промышленность, аналитическая химия, компонент для производства СМС.

Метод обнаружения (предположение): к раствору прибавить гидроксид калия до образования средней соли (оксалат калия). Среда не должна быть сильнощелочной. К полученному раствору добавить немного сульфата меди II. Должен образовываться бледно-голубой осадок оксалата мели II.

3. Серная кислота

H

2SO

4

В обычных условиях – бесцветная маслянистая жидкость.

В природе не встречается. Является одним из основных продуктов химического производства. Получать в лаборатории нерентабельно, но возможно.

Применение: осушитель, синтез красителей, лаков, кислот и солей, минеральных удобрений, гальванотехника, отчистка нефтепродуктов, металлургия.

Определение: к раствору добавить немного хлорида бария. Если в растворе есть сульфат-анионы, то выпадет нерастворимый белый осадок сульфата бария.

4. Углекислый газ С

O

2

, диоксид углерода.

В обычных условиях - бесцветный газ без запаха.

В природе находится повсеместно, т.к. является компонентом воздуха.

Применение: охладитель (сухой лед), получение карбонатов металлов в лаборатории, пожаротушении, сварочные работы (в частности подводная сварка).

Обнаружение: смесь газов пропускать через раствор гидроксида кальция. Если в смеси газов присутствует углекислый газ, то раствор начнет мутнеть и выпадет осадок нерастворимого карбоната кальция.

5. Вода

H

2O

.

В обычных условиях – бесцветная жидкость без вкуса и запаха.

В природе встречается повсеместно – в почве, растениях, животных, атмосфере, в океанах и т.д.

Применение: растворитель, охладитель (особенно в промышленных масштабах), сырье для получения кислорода и водорода, оснований, кислот, неотъемлимый компонент жизнедеятельности.

Обнаружение: исследуемый раствор слить в колбу Вюрца, собрать дистилляционный аппарат. Приготовиться к дистилляции. Нагреть колбу с раствором (астбестированная сетка обязательна) до температуры 100 градусов Цельсия. В приемник начнет поступать жидкость. Прибавить индикатор. Если эта жидкость – вода, индикатор покажет нейтральную реакцию среды. (Не сработает, если в растворе есть спирт или другие жидкости ,смешивающиеся с водой в любом соотношении – реакция раствора будет несоответствовать реакции чистой воды).

6. Сульфат калия

K

2SO

4

В обычных условиях – бесцветное твердое вещество.

В природе встречается редко, в лаборатории можно получить несколькими способами:

CuSO4 + 2KOH = Cu(OH)2↓ + K2SO4

2KJ + H2O2 + H2SO4 = J2 + K2SO4 + 2H2O

5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5O2↑ + K2SO4 + 2 MnSO4

3H2O2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 = 3O2↑ + K2SO4 +Cr2(SO4)3 + 7H2O