Химия. Лабораторная работа

Опыт 1.
В первой пробирке раствор приобретает желтую окраску и выделяется диоксид азота (NO2) - коричневый газ с резким запахом1. Это происходит из-за реакции нитрита натрия с серной кислотой, при которой образуется азотная кислота, а затем она окисляет йодид калия до йода2. Уравнение реакции:
6KI+8HNO3​→6KNO3​+3I2​+4H2​O
Во второй пробирке раствор меняет окраску с оранжевой на зеленую3. Это связано с тем, что дихромат калия в кислой среде превращается в хромат калия, а затем восстанавливается нитритом натрия до хрома(III)4. Уравнение реакции:
2K2​Cr2​O7​+8HNO3​+6NaNO2​→4KNO3​+6NaNO3​+4Cr(NO3​)3​+7H2​O+O2​
Нитрит калия в обеих реакциях выступает как восстановитель, т.е. он отдает электроны и окисляется до нитрата калия5. Электронные уравнения процессов окисления и восстановления:
NO2−​→NO3−​+e−
I−+e−→I2​
Cr2​O72−​+14H++6e−→2Cr3++7H2​O
NO2−​+H2​O→NO3−​+2H++2e−
Данные окислительно-восстановительные реакции относятся к типу смешанных, т.е. когда в одной реакции участвуют несколько окислителей и восстановителей.
Опыт 2.
В первой пробирке раствор приобретает оранжевую окраску. Это происходит из-за того, что сульфит натрия в кислой среде окисляется дихроматом калия до сульфата натрия, а дихромат калия восстанавливается до хрома(III). Уравнение реакции:
K2​Cr2​O7​+4H2​SO3​+4H2​SO4​→2Cr2​(SO4​)3​+K2​SO4​+7H2​O
Во второй пробирке наблюдается осаждение черного осадка. Это связано с тем, что сульфит натрия в кислой среде взаимодействует с сульфидом натрия, образуя сульфурную кислоту, а затем она восстанавливает сульфид натрия до серы. Уравнение реакции:
Na2​SO3​+2H2​SO4​+Na2​S→3Na2​SO4​+2H2​O+S
Сульфит натрия в обеих реакциях выступает как окислитель, т.е. он принимает электроны и восстанавливается до сульфата натрия. Электронные уравнения процессов окисления и восстановления:
Cr2​O72−​+14H++6e−→2Cr3++7H2​O
SO32−​+H2​O→SO42−​+2H++2e−
S2−+2e−→S
SO32−​+2H+→SO42−​+H2​O+2e−
Данные окислительно-восстановительные реакции относятся к типу простых, т.е. когда в одной реакции участвует один окислитель и один восстановитель.
Опыт 3.
В первой пробирке крахмал приобретает синюю окраску. Это свидетельствует о том, что пероксид водорода в кислой среде окисляет иодид калия до йода, а затем йод образует с крахмалом комплексное соединение. Уравнение реакции:
2KI+H2​O2​+2H2​SO4​→I2​+K2​SO4​+2H2​O
Во второй пробирке раствор теряет фиолетовую окраску. Это происходит из-за того, что перманганат калия в кислой среде восстанавливается пероксидом водорода до марганца(II), а пероксид водорода окисляется до кислорода. Уравнение реакции:
2KMnO4​+5H2​O2​+6H2​SO4​→2MnSO4​+K2​SO4​+8H2​O+5O2​
Пероксид водорода в обеих реакциях выступает как восстановитель, т.е. он отдает электроны и окисляется до кислорода. Электронные уравнения процессов окисления и восстановления:
I−+e−→I2​
H2​O2​→O2​+2H++2e−
MnO4−​+8H++5e−→Mn2++4H2​O
H2​O2​→O2​+2H++2e−
Данные окислительно-восстановительные реакции относятся к типу простых, т.е. когда в одной реакции участвует один окислитель и один восстановитель.
Вывод:
В данной лабораторной работе были изучены различные типы окислительно-восстановительных реакций, а также роль некоторых веществ в них. Были составлены электронные уравнения процессов окисления и восстановления, а также расставлены коэффициенты методом электронного баланса. Были наблюдены изменения окраски растворов, выделение газов и осаждение осадков в ходе реакций.