СОЕДИНЕНИЯ d-ЭЛЕМЕНТОВ VII ГРУППЫ

УЭ-0. Цели и задачи модуля.

Изучив данный модуль, студент должен знать:

- кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов d-элементов VII группы,

- окислительно-восстановительные свойства соединений d-элементов VII группы,

- методы получения соединений марганца с различной степенью окисления элемента,

- зависимость состава продуктов восстановления перманганат-иона от кислотности раствора.

Изучив данный модуль, студент должен уметь:

- объяснять зависимость кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств соединений d-элементов VII группы от степени окисления элемента,

- объяснять различную окислительную активность соединений марганца(VII), технеция(VII) и рения(VII),

- проводить лабораторные опыты по получению и изучению свойств соединений марганца.

УЭ-1. Вводный контроль.

Задание 15. Составьте уравнения возможных реакций при взаимодействии оксидов Mn (II, III, IV, VII) с: а) HCl, б) H₂SO₄, в) NaOH раствор, г) NaOH расплав.

Задание 16. Пользуясь таблицей стандартных потенциалов, установите термодинамическую возможность стабильного существования кислого, щелочного и нейтрального растворов KMnO₄.

Задание 17. Приведите значения стандартных потенциалов для обоснования преобладающих продуктов восстановления перманганат-иона в растворах разной кислотности: Mn²⁺ – кислая среда, MnO₂ – нейтральная или слабощелочная среда, MnO₄^2– – сильнощелочная среда.

Задание 18. По стандартным потенциалам следующих реакций сделайте вывод об относительной окислительной активности соединений Mn(VII), Tc(VII) и Re(VII):

MnO₄^– + 8H⁺ + 5e = Mn²⁺ + 4H₂O, E° = 1,5 B,

TcO₄^– + 8H⁺ + 5e = Tc²⁺ + 4H₂O, E° = 0,5 B,

ReO₄^– + 8H⁺ + 7e = Re + 4H₂O, E° = 0,37 B,

Дайте объяснения.

УЭ-2. Получение и свойства соединений марганца.

Опыт 2. Получение и свойства гидроксида марганца (II).

По обменной реакции получить осадок гидроксида марганца (II). Разделить осадок на две части и испытать его отношение к растворам кислоты и щелочи.

Опыт 3. Гидролиз солей марганца (II).

Приготовить разбавленный раствор, исходя из любой растворимой соли Mn(II). Измерить рН раствора с помощью рН-метра и универсального индикатора.

Опыт 4. Восстановительные свойства соединений марганца (II).

В пробирку налить раствор персульфата аммония, подкисленный азотной кислотой. Добавить разбавленный раствор Mn(NO₃)₂ и 2-3 капли раствора AgNO₃. Содержимое пробирки нагреть. Пользуясь стандартными потенциалами персульфат-иона и перманганат-иона в кислой среде, объяснить возможность протекания реакции окисления Mn(II) ® Mn(VII). Какую роль играет AgNO₃ в этой реакции?

Опыт 5. Окислительные свойства оксида марганца (IV).

В пробирке на сухой MnO₂ подействовать небольшим количеством концентрированной соляной кислоты. Доказать выделение хлора с помощью йодкрахмальной бумажки.

Опыт 6. Восстановительные свойства оксида марганца (IV).

Сплавить в пробирке несколько крупинок MnO₂, KClO₃ и KOH. Полученный плав растворить в воде. Раствор сохранить для последующих опытов.

Опыт 7. Окислительные свойства манганат-иона.

К полученному в опыте 6 раствору K₂MnO₄ добавить раствор Na₂SO₃. При отсутствии видимых изменений раствор слегка подогреть.

Опыт 8. Восстановительные свойства манганат-иона.

К раствору K₂MnO₄ добавить хлорную воду.

Опыт 9. Диспропорционирование манганат-иона.

Измерить рН раствора K₂MnO₄. По каплям добавлять разбавленную серную кислоту до изменения окраски раствора. Измерить рН полученного раствора.

Опыт 10. Разложение KMnO₄ и идентификация продукта реакции разложения.

В пробирке с газоотводной трубкой прокаливать кристаллический KMnO₄ в течение 15 мин. Выделяющимся газом наполнить пробирку методом вытеснения воды. Доказать образование кислорода. Продукт разложения после охлаждения растворить в воде. Доказать образование K₂MnO₄ с помощью реакций, описанных в опытах 7-9.

Опыт 11. Влияние кислотности раствора на состав продуктов восстановления перманганат-иона.

К разбавленному раствору KMnO₄ (раствор должен быть прозрачным) прилить: а) подкисленный, б) почти нейтральный, в) сильнощелочной раствор Na₂SO₃.

Повторить опыт, заменив Na₂SO₃ раствором Н₂О₂.

Опыт 12. Реакции сопропорционирования с участием соединений марганца.

К бледнорозовому раствору KMnO₄ прилить раствор MnSO₄.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: