К подогретому до 323-333К раствору бихромата калия (K2Cr2O7) прилить 1 мл пероксида водорода. Раствор в пробирке быстро темнеет и становится типа K2[Cr2O7 · H2O2]. Через одну-две…
К подогретому до 323-333К раствору бихромата калия (K2Cr2O7) прилить 1 мл пероксида водорода. Раствор в пробирке быстро темнеет и становится типа K2[Cr2O7 · H2O2]. Через одну-две минуты начинается бурное разложение промежуточного соединения – выделяется кислород (показать тлеющей лучиной выделение кислорода). Н2О2 – 2е → 2Н+ + О2 Н2О2 + 2е → 2ОН- ___________________ 2Н2О2 → 2Н2О +О2 По окончании реакции вновь появляется оранжевая окраска, свойственная катализатору – бихромату калия. Реактивы: 0,5н раствор бихромата калия, 2н раствор пероксида водорода. б) Гетерогенный катализ В три пробирки налить 3 мл пероксида водорода. Испытать каталитическое действие оксидов марганца, железа и кремния на процесс разложения пероксида водорода. Для этого в первую пробирку насыпать небольшое количество оксида кремния, во вторую – оксида железа, в третью – оксида марганца. Различная интенсивность выделения пузырьков кислорода наглядно показывает разницу в каталитической активности данных оксидов.
Ваш эксперимент продемонстрирует как реакцию разложения пероксида водорода с использованием катализаторов, так и проявление его окислительных свойств, в частности действия бихромата калия.
Эксперимент 1: Реакция бихромата калия с пероксидом водорода
Цель:
Демонстрация реакции между бихроматом калия и пероксидом водорода с образованием промежуточных соединений и выделением кислорода.
Реактивы:
- 0,5 н раствор бихромата калия (K2Cr2O7)
- 2 н раствор пероксида водорода (H2O2)
Оборудование:
- Пробирки
- Тлеющая лучина
- Стеклянная палочка для перемешивания
- Водяная баня для подогрева
Процедура:
- Подогрейте раствор бихромата калия до температуры 323-333K.
- Добавьте 1 мл раствора пероксида водорода в пробирку с подогретым бихроматом калия.
- Наблюдайте за изменением окраски раствора. Он потемнеет до образования соединения K2[Cr2O7 · H2O2].
- Через 1-2 минуты следует активное выделение газа. Пропустите тлеющую лучину через пробирку; она должна начать гореть, что будет свидетельствовать о выделении кислорода.
- В завершении наблюдайте за тем, как раствор вновь становится оранжевым, что указывает на наличие катализатора, бихромата калия.
Эксперимент 2: Гетерогенный катализ
Цель:
Исследование каталитической активности оксидов марганца, железа и кремния в разложении пероксида водорода.
Реактивы:
- 3 мл 2 н раствора пероксида водорода
- Оксид кремния (SiO2)
- Оксид железа (Fe2O3)
- Оксид марганца (MnO2)
Процедура:
- В три разные пробирки налейте по 3 мл раствора пероксида водорода.
- В первую пробирку добавьте небольшое количество оксида кремния. Во вторую пробирку – оксида железа, в третью – оксида марганца.
- Наблюдайте за выделением пузырьков кислорода в каждой пробирке и оцените разницу в интенсивности выделения газа.
- Будьте готовы заметить, что оксид марганца может показывать наиболее интенсивное выделение кислорода, за ним следует оксид железа, а оксид кремния может практически не проявлять каталитической активности.
Заключение:
По окончании экспериментов вы сможете обсудить результаты, акцентируя внимание на различиях в каталитических свойствах различных оксидов и продемонстрировать природу и механизмы реакции, в которых участвуют пероксид водорода и бихромат калия.
