Опыт 3. Окислительно–восстановительные свойства пероксида водорода.

Пероксид водорода, содержащий атомы кислорода в промежуточной степени окисления -1, может быть и окислителем и восстановителем. Будучи окислителем, кислород восстанавливается до степени окисления –2, образуя воду H2O или гидроксо- группу OH– (в щелочной среде). Будучи восстановителем он окисляется до свободного состояния О2.

Опыт 3а). Окислительные свойства пероксида водорода в щелочной среде.

Выполнение опыта. В пробирку поместить 5 капель раствора сульфата хрома (III),: добавить 2 н. раствор гидроксида натрия до полного растворения выпавшего в осадок гидроксида хрома(III). Отметить цвет полученного раствора. Образовавшийся раствор хромита натрия NaCrO₂ поместить в две пробирки. Одну оставить в качестве контрольной. В другую пробирку добавить по каплям 30%-ный раствор пероксида водорода до перехода зеленой окраски хромит-иона CrO₂^– в желтую окраску, обусловленную образованием хромат–иона CrO₄^2–.

Написать уравнение соответствующей реакции. Какую роль выполняет пероксид водорода в данной реакции?

Опыт 3б). Окислительно – восстановительная двойственность пероксида водорода в кислой среде. В качестве окислителя используем KMnO₄, в качестве восстановителя – KI. Выполнение опыта. В две пробирки внести по 2 – 3 капли растворов: в первую – перманганата калия KMnO4, во вторую – иодида калия KI, затем в обе пробирки добавить по 2 – 3 капли 2 н. раствора серной кислоты и по 3 – 5 капель пероксида водорода. Отметить выделение газа и обесцвечивание раствора в первой пробирке, и появление окрашивания во второй.

Написать уравнения соответствующих реакций, учитывая, что ион MnO₄^– восстанавливается до иона Mn²⁺, а ион I^– окисляется до I₂. Какую роль выполняет пероксид водорода в каждой из реакций?

Опыт 4. Факторы, влияющие на протекание ОВР. Протекание ОВР (возможность протекания, скорость протекания и продукты реакций) находятся в зависимости от следующих факторов: природа взаимодействующих веществ, концентрация раствора, температура, реакция среды, присутствие катализатора.

Опыт 4а. Влияние природы металла на процесс взаимодействия металлов с водными растворами щелочей.

Взаимодействие металлов с растворами щелочей зависит от природы металла. Металлы, гидроксиды которых имеют амфотерный характер, способны вытеснять водород из воды в присутствии растворов сильных щелочей. Реакция идет в две стадии: вначале металл окисляется водой до оксида или гидроксида, который далее взаимодействует со щелочью с образованием соответствующей соли.

Выполнение опыта. В три пробирки поместить по 1 – 2 кусочка металлов: в первую – цинка, во вторую – железа, в третью – алюминия и прибавить по 5 – 7 капель 10%‑ного раствора едкого натра. Дать содержимому пробирок постоять 2 – 3 минуты. Отметить выделение газа в первой и третьей пробирках.

Написать уравнения соответствующих реакций, учитывая что окислителем является вода и при этом восстанавливается водород. Сравнить восстановительную активность металлов, способных к выделению водорода из воды и растворов кислот. В какой среде их восстановительная активность больше?