какие внешние признаки реакции с перманганат анионом в кислой среде

Реакция с перманганат анионом (${\text{MnO}}_4^{-}$) в кислой среде является типичным примером окислительно-восстановительной реакции, в которой перманганат анион, обладая высоким окислительным потенциалом, восстанавливается до ионов марганца в более низкой степени окисления, а сам окисляет другие вещества. Наиболее часто это происходит в кислой среде, например, в растворах серной кислоты (${\text{H}}_2{\text{SO}}_4$).

Внешние признаки реакции с перманганат анионом в кислой среде можно описать следующим образом:

1. Изменение цвета раствора:

Один из ярких и легко заметных признаков реакции с перманганат анионом — это изменение цвета раствора. В кислой среде перманганат анион имеет характерный фиолетовый цвет из-за наличия марганца в высокой степени окисления (+7). Когда перманганат восстанавливается, его цвет меняется:

• Восстановление до ${\text{Mn}}^{2+}$ (марганец в степени окисления +2) приводит к обесцвечиванию раствора, так как ионы ${\text{Mn}}^{2+}$ имеют светло-розовый или почти бесцветный цвет в растворе.

• В случае восстановления до других низших степеней окисления марганца (например, до ${\text{MnO}}_2$, диоксид марганца), раствор может принять коричневый или черный цвет из-за осаждения твердых частиц ${\text{MnO}}_2$.

2. Газовыделение:

В некоторых случаях в ходе реакции может происходить выделение газа, например, в случае окисления некоторых органических веществ или других соединений, которые могут выделять газообразные продукты (например, кислород или углекислый газ). Это характерно для реакций, в которых перманганат используется как окислитель.

3. Образование осадков:

В зависимости от реакции, могут образовываться осадки. Это особенно часто бывает, если восстановленный марганец образует соединения, которые плохо растворимы в воде:

• ${\text{MnO}}_2$ — черный осадок, который может образовываться в результате восстановления перманганат аниона в кислой среде.

• В случае окисления других веществ, таких как органические соединения, может образовываться осадок других веществ (например, металлов или солей).

4. Температура реакции:

В ходе окислительно-восстановительных реакций часто наблюдается изменение температуры раствора. Некоторые реакции с перманганатом аниона могут быть экзотермическими, то есть выделяется тепло, что можно почувствовать при прикосновении к посуде, содержащей раствор.

5. Изменение pH раствора:

При взаимодействии перманганата с кислотой может происходить изменение pH раствора. В кислой среде реакции с перманганатом обычно протекают быстрее, чем в нейтральной или щелочной среде, что также может сказываться на скорости реакции и интенсивности изменений внешних признаков.

Химические реакции:

Пример реакции перманганата в кислой среде:

$$2{\text{MnO}}_4^{-}(aq)+16{\text{H}}^{+}(aq)+10{\text{e}}^{-}\to 2{\text{Mn}}^{2+}(aq)+8{\text{H}}_2\text{O}(l)$$

Здесь марганец в степени окисления +7 восстанавливается до ионов марганца в степени окисления +2, и при этом выделяется кислород.

Заключение:

Основные внешние признаки реакции с перманганат анионом в кислой среде:

• Изменение цвета раствора с фиолетового на бесцветный или желтый/коричневый (в зависимости от конечных продуктов).

• Возможное выделение газа (например, кислорода).

• Образование осадков, таких как ${\text{MnO}}_2$ (черный осадок).

• Изменение температуры реакции, если она экзотермическая.

Эти признаки являются основными индикаторами того, что реакция с перманганат анионом в кислой среде произошла.