vetyperoksidin titraaminen KMnO4:lla, reaktioyhtälö?
Niko Sirviö
liuksessa, mitä oikeastaan tapahtuu? Mistä mangaani nyhtää elektronit
pelkistymiseensä? Mitä tuotteita reaktiossa muodostuu?
Pähkäiltyäni tuota tovin itsekseni päädyin eli jämähdin reaktioyhtälöön
5e- + 8H3O+ + MnO4- <=> Mn2+ + 12H2O, johonka en osaa H2O2:ta
tunkea. Jos joku ystävällisesti avittaisi niin ei jäisi mokoma kaivelemaan
koko viikonlopuksi? :-)
---Niko
Niko Sirviö
>Vetyperoksiidi hajoaa jo hiukan itsestäänkin.
>Kun tuohon lisätään voimakas hapetin niin mitä siinä sitten titrataan?
>Kannattaa katsastaa ettei tule pommia.
Ihan hyvin se sujui, eikä siinä näyttänyt muodostuvan edes mitään
kaasuja. Käytännössä nättiä ja yksinkertaista, mutta se reaktioyhtälö?
---Niko
Matti Laine
Uskallan tässä ajankuluksi jotain töhertää, niin ja viikonloppukin meni.
Selvisikö muuten yhtälö viikonloppuna?
Yritin tuossa hiukan kemiaakin tutustua.
Tässä nyt ei kohdallani ole kyse kertauksesta, vaan uutta asiaa.
Tai sitten olen kalkkeutunut todella pahasti.
Vetyperoksiidi pelkistää kaliumpermanganaatin Mangaanidioksiidiksi.
Oliko tämä nyt sitä ruunikiveä?
2 H2O2 + 2 KMnO4 > H2O2 + 2MnO2 + 2KOH
Kaaliumperoksiidiakin voisi tulla, mutta vesiliuoksesta varmaan on kyse.
Tämä sitten on epämääräinen arvaus.
Matti
Jouko Kalevi Pettersson
>Tämä sitten on epämääräinen arvaus.
No niin on. Ja ihan oikein sille joka yrittää teetättää netissä
kotitehtäviään. ;-)
--
Jouko Pettersson Internet: Jouko.Pe...@Helsinki.FI
Division of Biochemistry FAX: +358 9 708 59068
Department of Biosciences Phone: +358 9 708 59012
University of Helsinki http://www.helsinki.fi/~petterss/
Matti Laine
Kai kotitehtävistä voi hiukan verkostakin kysäistä.
Ajatelkaa nyt nuorta kemistin alkua.
Ties vaikka viikonlopun titraisi laboratorion hiljaisuudessa,
automaattititraimen yksitoikkoinen nakutus seuranaan.
Ja vielä vetyperoksiidia laitettu titraamaan!
Kun titraimen piirtämästä käyrästä ei näy taitepistettä laisinkaan,
ottaa vielä uusinnan. Kaaliumpermanganaattiliuos on loppunut.
Sitten vain uutta tekemään, muutama sata milligrammaa sitä sataan
millilitraan vettä,
lopuksi tilkka rikkihappoa päälle. Näin luki ohjeessa.
Käsiin sattui posliiniupokas, siihen permanganaatti ja
epähuomiossa meni väkevä rikkihappo ennen vettä.
Kummaa tököttiä tuli, ja kuumentamaankin erehtyi jotta liukenisi.
Kunnes -
Laboratorion hiljaisuuden katkaisi valtaisa jyminä.
Mangaaniheptoksiidi oli tehnyt tehtävänsä.
Onneksi laboratoriosta ei löytynyt pahaaenteilevän raskasliikkeistä
puhdasta vetyperoksiidia.
Se oli kai jo räjähtänyt matkalla tehtaalta itsekseen.
Kotikemisti oli onnekkaampi.
Hän sävelsi ja mietti tulokset. Heitti lavuaariin niin
kaaliumpermanganaattiliuoksen kuin muutkin kemikaalit.(paha kupru)
Pahaksi onneksi vanhemmat huomasivat mitä aine oli tehnyt lavuaarille.
Se kohta jossa liuos oli lojunut, oli putipuhdas.
Aiemmin lavuaaria oli yritetty puhdistaa jos jokinmoisilla aineilla.
Ensin kotikemisti kuvitteli saavansa selkään, mutta joutuikin
selvittämään miten koko lavuaarin saisi puhtaaksi.
Tähän menikin sitten monta päivää ennen kuin selvisi
että juuri tuo permanganaatti sen puhtauden toi, vaikka onkin tummaa
punaviolettia.
Lopuksi täytyy varoittaa että lavuaareja ei ole syytä puhdistaa näin
rajuilla aineilla.
Laboratorion tislauslaitteiden kierukkajäähdyttimet ja muut vaikeasti
luoksepäästävät
lasitavaroiden kohdat voi liuoksella pestä.
Hiukan kepeyttä opiskeluun,
Matti
PS. Tarkistakaa toki kaikki nettitieto.
Jouko Vihanto
> Kuulkaas nyt: vetyperoksidi ja K-permanganaatti ovat molemmat
> hapettimia. Ei hapettimella voi toista hapetinta titrata, vaan siihen
> tarvitaan pelkistin (= hapetus-pelkistys titraus eli redox-titraus).
>
Kaliumpermanganaatti hapettaa happamassa liuoksessa vetyperoksidin
seuraavasti:
5 H2O2 + 2KMnO4 + 6H+ -> 5 O2 + 8 H2O + 2 K+ + 2 Mn2+
Ehdotan keskusteluryhmän nimen muuttamista nimeksi
sfnet.tiede.kemia.arvailevat diletantit.
JV
Matti Laine
>
> Martti.Alkio wrote:
> > Kuulkaas nyt: vetyperoksidi ja K-permanganaatti ovat molemmat
> > hapettimia. Ei hapettimella voi toista hapetinta titrata, vaan siihen
> > tarvitaan pelkistin (= hapetus-pelkistys titraus eli redox-titraus).
> >
>
> Kaliumpermanganaatti hapettaa happamassa liuoksessa vetyperoksidin
> seuraavasti:
>
> 5 H2O2 + 2KMnO4 + 6H+ -> 5 O2 + 8 H2O + 2 K+ + 2 Mn2+
>
Ei käy kun happea ei kuullemma syntynyt.
Täytyy luottaa kysyjään.
Tosin voi tulla kovin mutkikas keskustelu, mutta hyvä kun jotain syntyy.
-Ruutikin keksittiin vahingossa-
Matti
Jouko Kalevi Pettersson
>Kun vetyperoksidia titrataan kaliumpermanganaatilla happamassa
>liuksessa, mitä oikeastaan tapahtuu? Mistä mangaani nyhtää elektronit
>pelkistymiseensä? Mitä tuotteita reaktiossa muodostuu?
Tästä kannattaa aloittaa. Mangaani pelkistyy MnO4- -> Mn2+. Koska
permanganaatti-ionissa hapen hapetusluku on -2, mangaanin hapetus-
luvun täytyy olla +7 eli mangaanin hapetusluku pienenee viidellä.
Mikä sitten hapettuu? Mistä elektronit nyhdetään? Rikkihapolta ne
eivät tule. Ei jää muuta mahdollisuutta kuin, että vetyperoksidin
on hapetuttava. Vetyperoksidissa hapen hapetusluku on -1 ja hapet-
tuessa sen pitäisi suureta. On aika helppo arvata, että se suure-
nee -1:stä 0:aan. Jos hapen hapetusluku on nolla, se on mitä toden-
näköisimmin kaasumaisena happena O2.
>Pähkäiltyäni tuota tovin itsekseni päädyin eli jämähdin reaktioyhtälöön
>5e- + 8H3O+ + MnO4- <=> Mn2+ + 12H2O, johonka en osaa H2O2:ta
>tunkea.
Siinä on mangaanin pelkistymisen osareaktio. Pitää vielä kirjoittaa
hapetusreaktio:
2H2O + H2O2 - 2e- <=> O2^+ 2H3O+
Jotta elektronit saataisiin menemään tasan täytyy pelkistysreaktio
kertoa 2:lla ja hapetusreaktio 5:llä.
10e- + 16H3O+ + 2MnO4- <=> 2Mn2+ + 24H2O
10H2O + 5H2O2 - 10 e- <=> 5O2^+ 10H3O+
Sopivasti supistelemalla tästä tulee kokonaisreaktio
2MnO4- + 6H3O+ + 5H2O2 <=> 5O2^+ 2Mn2+ +14H2O
Jos vielä otetaan mukaan K+ ja SO42+ sekä karsitaan vesimolekyylejä,
tulee kokonaisreaktioksi
2KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2O2 <=> 5O2^+ 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
Tarkistakaa, menikö oikein!
En sitten suosittele kokeilemaan. Niinkuin täällä jo sanottiinkin,
rikkihapot saa silmilleen, jos panee hapon ensin. Vahva vetyperoksi-
di ei ole mukava sekään. Laimeilla liuoksilla työskenneltäessä ei
ole vaaraa. Neutraloinnin jälkeen jätteet ovat viemäröintikelpoista
kamaa, jos työskennellään laboratoriomittakaavassa (Teollisuus on
asia erikseen).
Niko Sirviö
>Jouko Vihanto wrote:
>> Kaliumpermanganaatti hapettaa happamassa liuoksessa vetyperoksidin
>> seuraavasti:
>> 5 H2O2 + 2KMnO4 + 6H+ -> 5 O2 + 8 H2O + 2 K+ + 2 Mn2+
>Ei käy kun happea ei kuullemma syntynyt.
>Täytyy luottaa kysyjään.
Käytännössä kaasuja ei tosiaan näyttänyt muodostuvan,
mutta toisaalta liuokset olivat melkoisen laimeita - ehkä niin
pieniä määriä ei huomaa. Edellä olevaa reaktioyhtälöä (jota
muutkin ovat sähköpostitse ehdottaneet) käyttäen titrauksen
aikana happea syntyisi 6.4*10^-4 moolia, eli jotakuinkin 14 ml.
Mieleen tulee myös, että kenties sekin mokoma vielä menee
ja liukenee ionivaihdettuun veteen ja/tai haihtuu ilmaan niin
rauhallisesti ettei mitään kuplia synny - vähän niinkuin hajukaan
ei ole riippuvainen siitä, että haisteltava silminnähden kuplisi.
---Niko
Matti Laine
Sanoisin kuitenkin.
Oli aika paha tehtävä.
Eli olisi pitänyt tavallaan tietää että vetyperoksidissa hapetusluku
onkin -1
Normaalistihan vety on +1 ja happi -2 valenssiltaan.
Esimerkissä ollut H2O2 vetyperoksidi on yhdiste josta ei voi päätellä
happeen
yhtyneen alkuaineen valenssia.
Happiatomit kun sitovat toinen toisensa.
Miksi nykyään puhutaan hapetusluvusta eikä valenssista?
Laajemmassa merkityksessä hapettuminen on valennsinmuutos.
Päteekö tämä vaikka happea ei olisi lainkaan?
Matti
PS. onneksi täältä verkosta apua ja opetusta tuntuu löytyvän.