Егор Молочкин
Химия

Какие химические элементы получатся при взаимодействии KMnO4 + HCl. Используйте метод электронного баланса при расстановке коэффициентов в уравнении реакции. Опишите химические свойства перманганата калия (KMnO4). Аргументируйте ответ: может ли KMnO4 окислять углеводороды. Сколько выделится хлора, если в 40 г соляной кислоты (15%-й раствор) растворить 15 г KMnO4.

1 ответ

  • Настя Ахматова
    Химия

    Схематически взаимодействие соляной кислоты с перманганатом калия записывается так:
    KMnO4 + HCl = Cl2 + KCl + MnCl2 + H2O.
    Выделяется газ хлора (Cl2) с образованием воды, калия и средних солей: хлоридов марганца (II). Хлор окисляется, а марганец восстанавливается: Cl⁻ - e → Cl⁰(1); Mn⁺⁷ + 5e → Mn⁺²(2). Соотношение принятых при восстановлении марганца электронов и при окислении хлора отданных составляет 5 к 1: 5Cl⁻ + Mn⁺⁷ → 5Cl⁰ + Mn⁺².
    Расставим коэффициенты: 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O. Это способ выражения методом электронного баланса.
    Темно красные с фиолетовым оттенком кристаллы KMnO4 при t⁰ выше 200⁰С разлагаются. В воде растворяется медленно даже с присутствием серной кислоты, реагирует с водородом и этанолом.
    Перманганат калия окисляет алкины ‒ неопределенные углеводороды с одной тройной связью между молекулами. CH – CH3 + [O] + H2O → CO2 + CH3COOH, где CH3 ‒ это сумма пропина, KMnO4 и H2SO4. Так получают карбоновые кислоты с выделением углекислого газа.
    Найдем, сколько молей содержится в компонентах: M(KmnO4) = 158g/mole‚ M(HCl) = 36‚5g/mole: n → m ÷ M; n(KMnO4) → m(KMnO4) ÷ M(KMnO4) → 5 ÷ 158 → 0‚03 mole.
    ꙍ(HCl) = m(HCl) ÷ m(solution) × 100%; m(HCl) = ꙍ(HCl) ÷ 100% × m(solution); m(HCl) = 15 ÷ 100% × 40 = 6 g.
    n(HCl) → m(HCl) ÷ M(HCl) → 6 ÷ 36‚5 → 0‚2 mole.
    Количество молей KMnO4 получаем, исходя из уравнения реакции:
    n(KMnO4) ꓽ n(Cl2) = 2 ꓽ5. То есть n(Cl2) = n(KMnO4) = 2‚5 × 0‚03 = 0‚075 mole.
    Находим объем хлора: V = n × Vm; V(Cl2) = n(Cl2) × Vm; V(Cl2) = 0‚075 × 22‚4 = 1‚68 l.