日志
高锰酸钾的化学反应
热度 24 ||
2014-12-10
姐姐问一道高中的化学题，potassium permanganate(高锰酸钾)和亚硫酸钠在酸性环境下如何反应？开始并没有看清高锰酸钾的分子式，心想世界上怎么会有这么一个化合物？再仔细一看，原来才认出是这老兄，化学界大名鼎鼎的强氧化剂，换上了美国英文马甲，就有点儿不认识了！其化学反应的方程式如下：
2KMnO₄ + 3H2SO₄ + 5Na2SO3 = 2MnSO₄ + 5Na2SO₄ + K2SO₄ + 3H2O
5(SO3^2- + H2O --> SO₄^2- + 2H+ + 2e-)
16H+ + 2MnO₄- + 5SO3^2- + 5H2O --> 2Mn2+ + 5SO₄^2- + 8H2O + 10H+
简化一下方程式，就成了刚开始时的化学反应式，只不过是以离子的形式存在：
6H+ + 2MnO₄- + 5SO3^2- --> 2Mn2+ + 5SO₄^2- + 3H2O
姐姐问一道高中的化学题，potassium permanganate(高锰酸钾)和亚硫酸钠在酸性环境下如何反应？开始并没有看清高锰酸钾的分子式，心想世界上怎么会有这么一个化合物？再仔细一看，原来才认出是这老兄，化学界大名鼎鼎的强氧化剂，换上了美国英文马甲，就有点儿不认识了！其化学反应的方程式如下：
2KMnO₄ + 3H2SO₄ + 5Na2SO3 = 2MnSO₄ + 5Na2SO₄ + K2SO₄ + 3H2O
反应发生在紫颜色的高锰酸根离子和无色的亚硫酸根离子之间，是一种氧化还原反应。高锰酸钾是强氧化剂，亚硫酸根是还原剂。随着亚硫酸根（SO3^2-）中正四价的硫被氧化成为硫酸根（SO4^2-）中正六价的硫，溶液中的紫颜色快速消失，因为高锰酸根（MnO4-）中正七价的锰，在酸性条件下被还原成没有颜色的正二价的锰（Mn2+）。
MnO₄- + SO3^2- --> Mn2+ + SO₄^2-
2(8H+ + MnO₄- + 5e- --> Mn2+ + 4H2O)
MnO₄- + SO3^2- --> Mn2+ + SO₄^2-
2(8H+ + MnO₄- + 5e- --> Mn2+ + 4H2O)
5(SO3^2- + H2O --> SO₄^2- + 2H+ + 2e-)
16H+ + 2MnO₄- + 5SO3^2- + 5H2O --> 2Mn2+ + 5SO₄^2- + 8H2O + 10H+
简化一下方程式，就成了刚开始时的化学反应式，只不过是以离子的形式存在：
6H+ + 2MnO₄- + 5SO3^2- --> 2Mn2+ + 5SO₄^2- + 3H2O
同样是高锰酸钾和亚硫酸钠的氧化还原反应，在中性和碱性的情况下，化学反应的结果就可能不同。亚硫酸钠本身是弱碱性环境，具有还原性，高锰酸根具有氧化性，可将亚硫酸根氧化为硫酸根，本身被还原成二氧化锰。化学反应方程式如下：
2KMnO₄ + 3Na2SO3+ H2O = 3Na2SO₄ + 2MnO2+ + 2KOH （注意这个，是中性条件，逐渐变成弱碱性至强碱性）
先加高锰酸钾，在中性条件时，先是深紫色，逐渐出现棕色沉淀。
3SO₃²- + 2MnO₄2- + H₂O ＝ 3SO₄²- + 2MnO₂ + 2OH-。
先加高锰酸钾，在中性条件时，先是深紫色，逐渐出现棕色沉淀。
3SO₃²- + 2MnO₄2- + H₂O ＝ 3SO₄²- + 2MnO₂ + 2OH-。
可是高锰酸钾和亚硫酸钠在强碱性条件下，正七价锰的高锰酸根被亚硫酸根还原成正六价锰的锰酸根，亚硫酸根同样被氧化为硫酸根，溶液则从深紫色变成深绿色，因为MnO4是深绿色溶液:
2KMnO₄＋Na2SO3＋2NaOH = K2MnO₄＋Na2MO₄＋Na2SO₄＋H2O
碱性时，一直是深绿色，久置过后变成棕黄色。这是因为NaOH或者KOH的消耗，变成在中性或弱碱性条件下的反应:
碱性时，一直是深绿色，久置过后变成棕黄色。这是因为NaOH或者KOH的消耗，变成在中性或弱碱性条件下的反应:
2KMnO₄＋3Na2SO3＋H2O = 2MnO2（沉淀）＋3Na2SO₄＋2KOH
也就是说，在碱性和弱碱性条件下，高锰酸钾和亚硫酸钠达成一种氧化与还原反应的化学平衡：
2KMnO₄＋ 2Na2SO3 = 2Na2SO₄ ＋ K2MnO₄ ＋ MnO2
所以，高锰酸根的还原产物在酸性条件下为二价锰离子，在中性条件下为二氧化锰，在弱碱性条件下为二氧化锰和锰酸根的混合物，而在强碱性条件下，为锰酸根MnO₄2-。其中水合MnO2是棕色沉淀，高锰酸根是深紫色溶液，锰酸根是深绿色溶液，锰离子是无色的溶液。
这些，都应该可以很快用实验，在家里来展示的。
2KMnO₄＋ 2Na2SO3 = 2Na2SO₄ ＋ K2MnO₄ ＋ MnO2
所以，高锰酸根的还原产物在酸性条件下为二价锰离子，在中性条件下为二氧化锰，在弱碱性条件下为二氧化锰和锰酸根的混合物，而在强碱性条件下，为锰酸根MnO₄2-。其中水合MnO2是棕色沉淀，高锰酸根是深紫色溶液，锰酸根是深绿色溶液，锰离子是无色的溶液。
这些，都应该可以很快用实验，在家里来展示的。
全部作者的其他最新日志
- • 西方爱情诗选 之 我思故我爱
- • 从文自传 之 湘西儒将
- • 千年世家 之 神仙打架
- • 从文自传 之 杀人
- • 灯下漫笔 之 河南匪气
- • 租界里的杂文 之 募捐