I- + I 2 I3 dd đỏ
Tính chất của các hợp chất Mn:
a) vào dd Mn2+ ta thấy cĩ tủa Mn(OH)2 xuất hiện.
Báo cáo thí nghiệm Hĩa vơ cơ Lê Hữu Tồn: 61304190
Lương Thị Mỹ Trang: 61304228
− Khi để tủa Mn(OH)2 ngồi khơng khí, kết tủa sẽ hĩa nâu đen.
− Thử tủa với HCl 2N thì tủa tan nhưng sau đĩ tạo tủa mịn màu đen.
− Thử tủa với dd NaOH đậm
đặc dư thì thấy tủa khơng tan.
b) Cho vào ống nghiệm 2 giọt dd MnSO4 lỗng và 3 giọt dd NaOH 2N, cĩ kết tủa trắng tạo thành sau đĩ hĩa nâu một phần trong khơng khí. Thêm vào đĩ 5-6 giọt H2O2 3%. Ta thấy cĩ kết tủa nâu đen tạo thành và cĩ bọt khí xuất hiện.
c) Cho vào ống nghiệm 1ml dd muối Mn2+, thêm vào đĩ 1 nhúm bột K2S2O8 và 1ml NaOH đặc rồi đun nhẹ ống nghiệm.
Khi chưa đun đã cĩ tủa màu đen tạo thành, phản ứng tỏa nhiệt.
Sau khi đun nhẹ thì dd chuyển sang màu tím. Nếu tiếp tục đun sơi thì dd chuyển sang màu xanh.
d) Cho vào ống nghiệm
- Do oxy trong khơng khí oxy hĩa Mn(OH)2 thành MnO(OH) và MnO2 cĩ màu nâu đen.
4Mn(OH)2 +O2 4MnO(OH) + 2H2O 2Mn(OH)2 + O2 2 MnO2 + 2H2O Mn(OH)2 +2HCl MnCl2 + 2H2O
Tủa mịn màu đen là MnO(OH) và một phần MnO2 được sinh ra theo cơ chế trên:
MnCl2 + 2H2O
Mn(OH)2 + 2HCl
Kết luận:
− Muối Mn2+ thì bền nhưng hydroxit thì khơng bền dễ bị oxy hĩa.
- Mn(OH)2 cĩ tính bazơ trội hơn tính acid. Mn2+ + 2OH-
Mn(OH)2 trắng
Mn(OH)2 hĩa nâu đen một phần do tác dụng với oxy trong khơng khí. Khi cho H2O2 vào:
H2O2 H2O + [O] 2[O] O2 2Mn(OH)2 + O2 + 2H2O 2Mn(OH)4 Mn(OH)4 MnO2
nâu đen + 2H2O
Bọt khí là oxy. Oxy nguyên tử sinh ra nhiều chưa kịp tác dụng nên kết hợp với nhau thành oxy phân tử bay ra.
Mn2+ +S2O82-+4OH-
MnO2
đen + 2SO42- +2H2O 2Mn2+
Màu tím của dd là do sự hiện diện của ion MnO4-. Màu xanh của dd là do ion MnO42- tạo thành vì bị đun mất nước.
2MnO4- + MnO2 + 4OH-
3MnO42- + 2H2O
Báo cáo thí nghiệm Hĩa vơ cơ Lê Hữu Tồn: 61304190
Lương Thị Mỹ Trang: 61304228
1ml KMnO4 lỗng, thêm vào 3 giọt KI 0,5N và 3 giọt H2SO4 2N. Ta thấy cĩ tủa tím than tạo thành. Khi cho thêm KI thì tủa tan tạo dd màu nâu đất.
2KMnO4+10KI+8H2SO4
6K2SO4+2MnSO4+5I2+8H2O Tủa I2 bị hịa tan trong KI dư:
I2 + KI
KI3nâu đất
TRẢ LỜI CÂU HỎI:
Câu 1: Giải thích các giai đoạn điều chế KMnO4:
− Đun nĩng hỗn hợp gồm KOH, KClO3, MnO2 ở 600oC để KOH nĩng chảy tạo sự tiếp xúc pha tốt, thuân lợi cho phản ứng và để oxy hĩa MnO2 bằng KClO3 trong mơi trường KOH nĩng chảy tạo K2MnO4
(do MnO42- bền trong mơi trường OH-).
− Hịa tan sản phẩm vào nước rồi cho HCl vào để trung hịa KOH và tạo mơi trường cho K2MnO4 thủy phân thành KMnO4.
3K2MnO4+2H2O
2KMnO4+MnO2+4KOH (1)
HCl sẽ trung hịa lượng KOH tạo thành ở (1) làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.
− Chấm thử trên giấy lọc đến khi cĩ màu tím hẳn để đảm bảo K2MnO4 chuyển hồn tồn thành KMnO4.
− Lọc bỏ rắn dư chưa phản ứng để thu dd KMnO4.
− Định phân KMnO4 bằng FeSO4 để xác định nồng độ của KMnO4. Từ đĩ tính được hiệu suất của q trình.
Câu 2: Vai trị của KClO3 và KOH:
− KClO3 đĩng vai trị là chất oxy hĩa.
− KOH đĩng vai trị là mơi trường và là xúc tác của phản ứng: KClO3+3MnO2+6KOH to → 3K2MnO4+KCl+3H2O
3K2MnO4+2H2O
2KMnO4+MnO2+4KOH
Từ 2 phản ứng trên ta thấy số phân tử KOH được hồn trả lại nhỏ hơn số phân tử phản ứng. Vì vậy KOH là tác chất phản ứng.
Câu 3:
Mục đích của việc thêm HCl 2N là để trung hịa KOH nhằm làm cân bằng (1) dịch chuyển theo chiều tạo ra KMnO4 và tạo mơi trường cho K2MnO4 thủy phân thành KMnO4.
KOH + HCl
KCl +H2O
Câu 4: Phương trình phản ứng định phân giữa KMnO4 và FeSO4 chuẩn:
2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4
5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
Câu 5: Tính oxy hĩa của KMnO4 phụ thuộc vào nhiều mơi trường:
− Trong mơi trường acid: Mn2+ bền.
38
Lê Hữu Tồn: 61304190
Lương Thị Mỹ Trang: 61304228
MnO4- + 8H+ + 5e
Mn2+ + 4H2O
Ví dụ: 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
− Trong mơi trường trung tính: Mn4+ bền chủ yếu là MnO2.
− Trong mơi trường bazo: Mn6+ bền. MnO4- + 1e
MnO42-
Ví dụ: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH
2K2MnO4 + K2SO4 + H2O
Báo cáo thí nghiệm Hĩa vơ cơ Lê Hữu Tồn: 61304190 Lương Thị Mỹ Trang: 61304228