Подгруппа марганца

Опыт 1. Гидроксид марганца (II) и его свойства.

MnSO₄+2KOH→K₂SO₄ + Mn(OH)₂↓

белый осадок

Mn^{2+ ­}+ 2OH^- →Mn(OH)₂

2Mn(OH)₂+O₂→2MnO(OH)₂↓

бурый осадок

Mn(OH)₂+H₂SO₄→MnSO₄+2H₂O

Mn(OH)₂ + 2H⁺ →Mn²⁺ + 2H₂O осадок растворяется

Опыт 2. Осаждение марганца (II).

А. MnSO₄+ Na₂CO₃→MnCO₃↓+ Na₂SO₄

белый

Mn²⁺ + CO₃^2- →MnCO₃

Б.1. (NH₄)₂S +MnSO₄→MnS↓+(NH₄)₂SO₄

Mn²⁺+S^2-→MnS

2. (NH₄)₂S+2HCl→H₂S↑+2NH₄Cl

Н₂S+MnSO₄≠ концентрация ионов S²⁻ оказывается не достаточной для достижения произведения растворимости MnS.

В. MnSO₄+Na₂HPO₄+NH₃→Mn(NH₄)PO₄·H₂O+Na₂SO₄

Mn(NH₄)PO₄·H₂O+H₂O₂→MnO₂↓+H₂O+NH₃+H₃PO₄

черный

Опыт 3. Окисление Mn (II).

Mn²⁺ + 4H₂O – 5e→MnO₄^- + 8H⁺ *2

BiO₃^- +2e + 6H⁺ →Bi³⁺ + 3H₂O *5

Опыт 4. Окислительные и восстановительные свойства соединений марганца (IV).

А. Окислительные свойства диоксида марганца.

MnO₂+4HCl→MnCl₂+Cl₂^↑+2H₂O

желтый газ

Mn⁴⁺ +2e→Mn²⁺ *1

2Cl^- -2e→Cl₂ *1

Б. Восстановительные свойства диоксида марганца.

MnO₂+KNO₃+2NaOH→Na₂MnO₄+KNO₂+H₂O

Mn⁴⁺ -2e + 4OH^-→MnO₄^2- + 4H⁺ *1

NO₃^- +2e + H₂O→NO₂^‑ + 2OH^- *1

Опыт 5. Окислительные свойства перманганата калия.

А. Кислая среда.

1. 2KMnO₄+8H₂SO₄+10KI→2MnSO₄ + 5I₂ +6K₂SO₄ + 8H₂O

красноватая жидкость

MnO₄^- + 5e + 8H⁺ →Mn²⁺ + 4H₂O *2

2I^- -2e →I₂⁰ *5

2. 2KMnO₄+8H₂SO₄+10FeSO₄→5Fe₂(SO₄)₃+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O

обесцвечивание

MnO₄^- + 5e + 8H⁺ →Mn²⁺ + 4H₂O *1

Fe²⁺ -e →Fe³⁺ *5

3. 2KMnO₄+3H₂SO₄+5Na₂SO₃→2MnSO₄+5Na₂SO₄+K₂SO₄+3H₂O

темно-синяя жидкость

MnO₄^- + 5e + 8H⁺ →Mn²⁺ + 4H₂O *2

SO₃^2- - 2e +H₂O →SO₄^2- + 2H⁺ *5

Б. Нейтральная среда.

1. 2KMnO₄+3Na₂SO₃+H₂O→2MnO₂+3Na₂SO₄+2KOH

темно-фиолетовая жидкость

MnO₄^- + 3e +2H₂O →MnO₂ + 4OH^- *2

SO₃^2- - 2e +H₂O →SO₄^2- + 2H⁺ *3

2MnO₄^-+4H₂O+3SO₃^2- +3H₂O→2MnO₂+8OH^- +3SO₄^2- +6H⁺

2MnO₄^-+7H₂O+3SO₃^2-→2MnO₂+8OH^- +3SO₄^2- +6H⁺

2. 2KMnO₄+3MnSO₄+2H₂O→5MnO₂+2H₂SO₄+K₂SO₄

зелено-коричневая жидкость

MnO₄^- + 3e + 2H₂O →MnO₂ + 4OH^- *2

Mn²⁺ - 2e +2H₂O →MnO₂ + 4H⁺ *3

2MnO₄^-+4H₂O+3Mn²⁺+6H₂O→2MnO₂+8OH^- +3MnO₂+12H⁺

2MnO₄^-+3Mn²⁺+10H₂O→2MnO₂+8OH^- +3MnO₂+12H⁺

В. Сильнощелочная среда.

KMnO₄+KOH+Na₂SO₃→K₂MnO₄+H₂O+K₂SO₄

светло-фиолетовый

MnO₄^- + e →MnO₄^2- *2

SO₃^2- - 2e + 2OH^- →SO₄^2- + H₂O *1

2MnO₄^-+SO₃^2-+2OH^- →2MnO₄^2-+SO₄^2-+H₂O

Подгруппа железа.

Опыт 1. Образование осадков гидроксидов.

1)FeSO₄+2NaOH→Fe(OH)₂↓+Na₂SO₄-темно-зеленый

Fe²⁺ + 2OH^- →Fe(OH)₂

2)FeCl₃+3NaOH→Fe(OH)₃↓+3NaCl-коричневый

Fe³⁺ + 3OH^- →Fe(OH)₃

3)CoSO₄+2NaOH→Co(OH)₂↓+Na₂SO₄-светло-зеленый

Co²⁺ + 2OH^- →Co(OH)₂

4)NiSO₄+2NaOH→Ni(OH)₂↓+Na₂SO₄-синий

Ni²⁺ + 2OH^- →Ni(OH)₂

1)Fe(OH)₂↓+2HCl→FeCl₂+2H₂O

Fe(OH)₂ + 2H⁺ →Fe²⁺ + 2H₂O

2)Fe(OH)₃↓+3HCl→FeCl₃+3H₂O

Fe(OH)₃ + 3H⁺ →Fe²⁺ + 3H₂O

3)Co(OH)₂↓+2HCl→CoCl₂+2H₂O

Co(OH)₂ + 2H⁺ →Co²⁺ + 2H₂O

4)Ni(OH)₂↓+2HCl→NiCl₂+2H₂O

Ni(OH)₂ + 2H⁺ →Ni²⁺ + 2H₂O

Опыт 2. Образование аммиачных комплексов металлов.

1)FeSO₄+2NH₄OH→Fe(OH)₂↓+(NH₄)₂SO₄-зеленый

Fe²⁺ + 2OH^- →Fe(OH)₂

2)CoSO₄+2NH₄OH→Co(OH)₂↓+(NH₄)₂SO₄-бирюзовый

Co²⁺ + 2OH^- →Co(OH)₂

3)NiSO₄+2NH₄OH→Ni(OH)₂↓+(NH₄)₂SO₄-фиолетовый

Ni²⁺ + 2OH^- →Ni(OH)₂

1)Fe(OH)₂↓+6NH₄OH+2HCl→[Fe(NH₃)₆]Cl₂+8H₂O

Fe(OH)₂ + 6NH₄⁺ + 6OH^- + 2H⁺ →Fe(NH₃)₆²⁺ 8H₂O

2)Co(OH)₂↓+6NH₄OH+2HCl→[Co(NH₃)₆]Cl₂+8H₂O

Co(OH)₂ + 6NH₄⁺ + 6OH^- + 2H⁺ →Co(NH₃)₆²⁺ 8H₂O

3)Ni(OH)₂↓+6NH₄OH+2HCl→ [Ni(NH₃)₆]Cl₂+8H₂O

Ni(OH)₂ + 6NH₄⁺ + 6OH^- + 2H⁺ →Ni(NH₃)₆²⁺ 8H₂O

Опыт 3. Образование и свойства сульфидов.

1)FeSO₄+2HCl_p+2Na₂S→FeS↓+H₂S↑+2NaCl+Na₂SO₄-черный осадок

Fe²⁺ + 2H⁺ + 2S^2- →FeS + H₂S

2)NiSO₄+2HCl+2Na₂S→NiS↓+H₂S↑+2NaCl+Na₂SO₄-черный осадок

Ni²⁺ + 2H⁺ + 2S^2- →NiS + H₂S

3)CoSO₄+2HCl+2Na₂S→CoS↓+H₂S↑+2NaCl+Na₂SO₄-черный осадок

Co²⁺ + 2H⁺ + 2S^2- →CoS + H₂S

FeS↓+2HCl→FeCl₂+H₂S

NiS+HCl≠

CoS+HCl≠

Опыт 4. Окисление Fe (II) в Fe (III).

1)Br₂+H₂SO₄+2FeSO₄→Fe₂(SO₄)₃+2HBr-обесцвечивание

Br₂ +2e → 2Br^- *1

Fe²⁺ -e → Fe³⁺ *2

2)2KMnO₄+H₂SO₄+10FeSO₄→5Fe₂(SO₄)₃+2MnSO₄+K₂SO₄+H₂O-обесцвечивание

MnO₄^- +5e+ 8H⁺ →Mn²⁺ + 4H₂O *1

Fe²⁺ - e →Fe³⁺ *5

MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺→Mn²⁺+4H₂O+5Fe³⁺

Опыт 5. Восстановление Fe (III) в Fe (II).

А. 2FeCl₃+Na₂S+H₂SO₄→2FeCl₂+S+Na₂SO₄+2HCl-помутнение за счет S.

Fe³⁺ + e →Fe²⁺

S^2- - 2e →S

Б. 2FeCl₃+2KI→2FeCl₂+I₂+2KCl-темно-рубиновый за счет образования йода.

Fe³⁺ + e →Fe²⁺

2I^- -2e →I₂

Опыт 6. Образование осадков гексацианоферратов.

1)4AgNO₃+K₄[Fe(CN)₆] →Ag₄[Fe(CN)₆]↓+4KNO₃-грязно-желтый

4Ag⁺ + [Fe(CN)₆]^4- →Ag₄[Fe(CN)₆]

2)2CuSO₄+K₄[Fe(CN)₆] →Cu₂[Fe(CN)₆]↓+2K₂SO₄-болотный

2Cu²⁺ + [Fe(CN)₆]^4- →Cu₂[Fe(CN)₆]

3)4FeCl₃+3K₄[Fe(CN)₆] →Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓+12KCl-черно-зеленый

4Fe³⁺ + [Fe(CN)₆]^4- →Fe₄[Fe(CN)₆]₃

4) 2ZnSO₄+K₄[Fe(CN)₆] →Zn₂[Fe(CN)₆]↓+2K₂SO₄-песочный

2Zn²⁺ + [Fe(CN)₆]^4- →Zn₂[Fe(CN)₆]

Ag₄[Fe(CN)₆]↓+4NaOH→Na₄[Fe(CN)₆]+4AgOH

Ag₄[Fe(CN)₆] + 4OH^- → [Fe(CN)₆]^4- + 4AgOH

Cu₂[Fe(CN)₆]↓+4NaOH→Na₄[Fe(CN)₆]+2Cu(OH)₂↓

Cu₂[Fe(CN)₆] + 4OH^- → [Fe(CN)₆]^4- + 2Cu(OH)₂

3Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓+12NaOH→Na₄[Fe(CN)₆]+4Fe(OH)₃↓

3Fe₄[Fe(CN)₆]₃ + 12OH^- →3[Fe(CN)₆]^4- + 4Fe(OH)₃

Zn₂[Fe(CN)₆]↓+4NaOH→Na₄[Fe(CN)₆]+2Zn(OH)

Zn₂[Fe(CN)₆] + 4OH^- → [Fe(CN)₆]^4- + 2Zn(OH)₂

Опыт 7. Образование гексанитрокобальтата.

CoSO₄+KNO₂+CH₃COOH→K₃[Co(NO₂)₆]↓+K₂SO₄+CH₃COOK-желтый цвет

Опыт 8. Реакции обнаружения кобальта и никеля

А. CoSO₄+CH₃COOH+2CH₃COONa+ZnSO₄+(NH₄)₃[Hg(CNS)₄]_(изб)→Co[Hg(CNS)₄]↓+

Na₂SO₄+3CH₃COONH₄-синий

БNiSO₄+2NH₄OH+2(CH₃)₂C₂N₂(OH)→Ni[(CH₃)₂C₂N₂O(OH)₂]↓|+(NH)₂SO₄+2H₂O