Восстановление перманганата калия в кислой среде
Условие:
Решение:
Лабораторная работа: Восстановление перманганата калия в кислой среде
Цель работы: Изучение процесса восстановления перманганата калия в кислой среде и определение его концентрации.
Введение: Перманганат калия (KMnO4) является сильным окислителем и может быть восстановлен в кислой среде различными веществами. В данной лабораторной работе мы будем использовать оксалат натрия (Na2C2O4) в качестве восстановителя.
Материалы и реактивы:
- Перманганат калия (KMnO4)
- Оксалат натрия (Na2C2O4)
- Кислота серной (H2SO4)
- Дистиллированная вода
- Штатив с пробирками
- Пипетки
- Мерный цилиндр
- Шпатель
- Термометр
- Магнитная мешалка
Методика:
- Подготовьте раствор перманганата калия, добавив 0,1 г KMnO4 в 100 мл дистиллированной воды. Хорошо перемешайте, чтобы перманганат полностью растворился.
- Подготовьте раствор оксалата натрия, добавив 0,1 г Na2C2O4 в 100 мл дистиллированной воды. Хорошо перемешайте, чтобы оксалат полностью растворился.
- Подготовьте кислотную среду, добавив 10 мл концентрированной серной кислоты в 100 мл дистиллированной воды. Осторожно добавляйте кислоту в воду, чтобы избежать брызг и возможного разбрызгивания кислоты.
- Поместите пробирку на штатив и добавьте 10 мл раствора перманганата калия.
- Добавьте 10 мл раствора оксалата натрия в пробирку с перманганатом калия.
- Добавьте 10 мл кислотной среды в пробирку смеси перманганата калия и оксалата натрия.
- Поставьте пробирку на магнитную мешалку и включите ее на низкую скорость вращения. Обеспечьте хорошее перемешивание реакционной смеси.
- Замерьте начальную температуру реакционной смеси с помощью термометра.
- Запишите время начала реакции.
- В течение реакции периодически измеряйте температуру реакционной смеси и записывайте полученные значения.
- Когда реакция прекратится и температура перестанет изменяться, остановите измерение времени и температуры.
- Проведите расчеты для определения концентрации перманганата калия.
Расчеты:
-
Рассчитайте количество вещества перманганата калия, используя уравнение реакции: 5C2O4^2- + 2MnO4^- + 16H^+ -> 2Mn^2+ + 10CO2 + 8H2O Используйте соотношение между молями перманганата калия и оксалата натрия, чтобы определить количество вещества перманганата калия, которое было восстановлено.
-
Рассчитайте концентрацию перманганата калия в исходном растворе, используя известное количество вещества перманганата калия и объем раствора.
-
Оцените эффективность восстановления перманганата калия, сравнивая начальную и конечную концентрации перманганата калия.
-
Постройте график зависимости температуры от времени и проанализируйте полученные данные.
Выводы: В данной лабораторной работе мы изучили процесс восстановления перманганата калия в кислой среде с использованием оксалата натрия. Мы определили концентрацию перманганата калия в исходном растворе и оценили эффективность восстановления. Также мы построили график зависимости температуры от времени и проанализировали полученные данные. Эта лабораторная работа помогла нам лучше понять процесс восстановления перманганата калия и его применение в химических реакциях.