Влияние рН среды на окислительно-восстановительные реакции

В три пробирки налейте по 3мл раствора перманганата калия (KMnO₄). В первую пробирку прилейте 2мл 1М раствора серной кислоты, во вторую – 2мл воды, в третью – 2мл 2М раствора гидроксида калия.

В каждую пробирку добавьте по 3мл раствора сульфита натрия (NaSO₃).

Запишите наблюдения, составьте уравнения соответствующих окислительно-восстановительных реакций и объясните результаты опыта.

Учтите, что фиолетовая окраска характерна для ионов МnO₄^-, слабо-розовая – для ионов Мn²⁺ , зеленая – для ионов МnO₄^2-, бурый цвет имеют осадки MnO₂ и Mn(OH)₂

При добавлении сульфита натрия в пробирки происходят окислительно-восстановительные реакции:

1. В присутствии серной кислоты (кислая среда):
2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3H2O + 5SO2
В результате реакции происходит восстановление ионов марганца(VII) до ионов марганца(II), которые образуют осадок MnO2, окраска раствора становится буроватой.

2. В присутствии воды (нейтральная среда):
2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3O2
В результате реакции происходит восстановление ионов марганца(VII) до ионов марганца(II), окраска раствора становится слабо-розовой.

3. В присутствии гидроксида калия (щелочная среда):
2KMnO4 + 5Na2SO3 + 2KOH → K2SO4 + 2MnO2 + 5Na2SO4 + 2H2O
В результате реакции происходит восстановление ионов марганца(VII) до ионов марганца(IV), которые образуют осадок Mn(OH)2, окраска раствора становится зеленой.

Таким образом, рН среды оказывает влияние на окислительно-восстановительные реакции, поскольку при различных значениях рН происходят различные реакции взаимодействия реагентов.