|
Условия реакции: Комнатная температура (реакция протекает бурно); использование концентрированной соляной кислоты (HCl > 30%)
Внешние признаки: Темно-фиолетовые кристаллы ⬛🟪 при добавлении в бесцветную жидкость 💧 мгновенно растворяются с бурным шипением и выделением густого желто-зеленого газа 🟩 с резким удушливым запахом; раствор постепенно обесцвечивается 💧
Качественная реакция: Выделение желто-зеленого газа, который окрашивает влажную иодкрахмальную бумажку в синий цвет 🟦, однозначно подтверждает образование свободного хлора
Подробное описание ОВР:
В данной системе марганец в составе перманганата (+7) выступает в роли мощного окислителя, а хлорид-ион (-1) является восстановителем.
- Восстановление марганца: Марганец (+7) принимает 5 электронов и в сильнокислой среде восстанавливается до стабильной степени окисления +2, образуя растворимый и практически бесцветный хлорид марганца(II)
- Окисление хлора: Хлорид-ионы (-1) отдают электроны и переходят в нулевую степень окисления, образуя молекулярный газ хлор (Cl2)
- Влияние среды на протекание реакции: Сильнокислая среда (избыток HCl) является критическим фактором. Именно в присутствии высокой концентрации протонов (H+) окислительный потенциал перманганата достигает максимума, позволяя ему отбирать электроны у хлорид-ионов. В нейтральной или щелочной среде перманганат не способен окислить хлорид-ионы до свободного хлора. Кроме того, концентрированная кислота препятствует образованию бурого осадка диоксида марганца, удерживая марганец в растворенном состоянии. Водная среда необходима для диссоциации реагентов и протекания ионных процессов.
Интересные факты: Это классический лабораторный способ получения чистого хлора. Реакция настолько эффективна, что не требует нагревания (в отличие от метода с диоксидом марганца). Из-за высокой токсичности выделяющегося хлора опыт проводят строго в вытяжном шкафу
|