Redox processer.pdf

Øvelse nr. 9: RAPPORT # 2 Redoxprocesser : H 2O 2 og Mn
I denne øvelse udføres forskellige versioner af redoxreaktioner over to temaer - dels processer med
hydrogenperoxid i surt medium (A-B-C-D), dels processer med permanganat i opløsninger med
forskellig surhedsgrad (E-F-G). Reaktionerne i denne øvelse giver alle anledning til farveskift, og i
nedenstående tabel er farver på nogle udvalgte ioner opskrevet ved normale koncentrationer:
-
MnO4 (aq) permanganat rød-violet
2-
MnO4 (aq) manganat grøn
MnO 2 (s) mangan(IV)oxid brun / sort
Mn 2+ (aq) mangan(II)-ion farveløs
Cr 3+ (aq) chrom(III)-ion grøn
2-
Cr2O7 (aq) dichromat orange
H 2 O 2
I første del ( A-B-C-D ) laves 4 forsøg med hydrogenperoxid.
Hydrogenperoxid kan virke både som oxidator og reduktor, idet oxidationstallet for oxygen kan
ændres både opad og nedad (som bekendt har oxygen oxidationstallet (-1) i peroxider).
Under selve den eksperimentelle del, er det vigtigt at få alle observationer noteret ned. Det drejer sig
bl.a om farveændringer, gasdannelse, bundfældning osv. Derimod er det ikke meningen, at I skal
påbegynde afstemning de enkelte redoxprocesser, før forsøgene er overstået. Dette beskrives senere
i rapporten med alle detaljer.
A: Jern(II)-ioner
I et reagensglas kommes ½ spatelfuld jern(II)sulfat og der tilsættes ca. 2 mL demin. vand. Når
alt saltet er opløst gøres opløsningen sur ved tilsætning af 1 mL FORT. svovlsyre (2M). Endelig
tilsættes 1 - 2 mL 10 % hydrogenperoxid-opløsning fra pipetteflaske. Dette svarer til at fylde
glaspipetten helt én gang. Afstem redoxprocessen :
Fe 2+ + H 2O 2 => Fe 3+ + H 2O
B: Permanganat-ioner
Nogle få korn kaliumpermanganat opløses i et reagensglas i 2 mL demin. vand. Omryst glasset ca. 1
minut, da opløselighedsprocessen er langsom. Gør dernæst opløsningen sur ved tilsætning af 1 mL
FORT. svovlsyre og endelig tilsættes 1 - 2 mL 10 % hydrogenperoxid-opløsning. Pas på fingre og
øjne, idet der dannes en gas, hvilket kan give sprøjt fra reagensglasset!
-
MnO4 + H2O2 => ? + ?

C: Iodid-ioner
I et reagensglas kommes ½ spatelfuld natriumiodid eller kaliumiodid. Dette opløses i 2 mL demin.
vand og gøres sur med 1 mL FORT. svovlsyre. Sluttelig tilsættes 1 - 2 mL 10% hydrogenperoxidopløsning.
Afstem redoxprocessen, idet du først skal finde de 3 ukendte elementer :
? + ? => I 2 + ?
D : Dichromat-ioner
I et reagensglas kommes ca. 2 mL opløsning af kaliumdichromat, der gøres sur ved tilsætning af 1 mL
FORT. svovlsyre. Sluttelig tilsættes 1 - 2 mL 10% hydrogenperoxid-opløsning. Pas igen på eventuelle
sprøjt fra reagensglasset, idet der dannes en gas. Afstem redoxprocessen ved bl.a. at hente hjælp i
skemaet på forrige side om ioners farve.
I den efterfølgende rapport skal I omhyggeligt beskrive jeres iagttagelser under de enkelte forsøg :
1. Forklar hvordan de ubekendte elementer i redoxprocessen findes og gennemfør afstemningen.
Benyt Jeres nyvundne erfaringer i senere forsøg.
2. For hvert forsøg skal I desuden argumentere for, hvorvidt hydrogenperoxid har virket som oxidator
eller reduktor. En oxidator - eller gl. betegnelse oxidationsmiddel - oxiderer sine omgivelser
mod selv at blive reduceret, dvs. OT for en oxidator falder fra venstre => højre side.
I anden del ( E-F-G ) laves 3 forsøg med permanganat og sulfit. I denne del varieres opløsningens
surhedsgrad, således forsøget finder sted i henholdsvis sur, næsten neutral og basisk opløsning.
E: Sur opløsning
Hæld ca. 3 mL natriumsulfitopløsning i et reagensglas og tilsæt dernæst ca. 2 mL FORT. salpetersyre
(2 M). Sluttelig tilsættes 1 - 2 mL permanganatopløsning (dette svarer ca. til at fylde glaspipetten én
gang). Notér alle iagttagelser ved reaktionen.Grundelementerne i redoxprocessen er følgende:
2- - 2- 2+
SO3 + MnO4 => SO4 + Mn
Hvordan vil du eksperimentelt efterprøve, om der virkeligt er dannet sulfat ved reaktionen? Prøv!
HNO 3
F: Neutral til svag basisk opløsning
Hæld ca. 3 mL natriumsulfitopløsning i et reagensglas. Med en spatel overføres en dråbe af indholdet
til et stykke indikatorpapir (eller pH sticks) og pH-værdien noteres (sulfit er en svag base). Tilsæt
derefter 1 - 2 mL permanganatopløsning. Notér alle iagttagelser ved reaktionen. Også i dette tilfælde
bliver sulfit omdannet til sulfat, og farvereaktionen fortæller indirekte om permanganationens ændring.
G: Basisk opløsning
Hæld ca. 3 mL natriumsulfitopløsning i et reagensglas og tilsæt dernæst knap 5 mL FORT. natriumhydroxidopløsning
(2M). Herved bliver opløsningen stærkt basisk. Sluttelig tilsættes nogle få dråber
permanganatopløsning. Notér alle iagttagelser ved reaktionen. Som før bliver sulfit til sulfat.
pH 1-10