 |
Katalitičko djelovanje kalijevog nitrata na redukciju kalijevog permanganata vodikom
Pribor:
stalak s epruvetama, menzure, kapaljke, laboratorijska čaša, stakleni štapić, pinceta, žličice.
Kemikalije:
KMnO4, KNO3, granule cinka, 1 M H2 SO4, destilirana voda.
Postupak:
U tri epruvete dodano je po 10 mL destilirane vode i u sve tri dodan je jednak broj kapi (3 do 4) KMnO4 (ranije pripremljen u 4-oj epruveti), te po 3 mL otopine H2SO4. U epruvetu 1 i 2 dodana je po granula cinka. U epruvetu 2 dodan je kristalić KNO3. Treća epruveta služi kao slijepa proba za uspoređivanje boje. Promatran je nestanak boje u kušalicama 1 i 2, te uspoređeno vrijeme za obezbojenje.
Reakcijom cinka i sumporne kiseline nastaje atomarni vodik koji uzrokuje redukciju permanganatnog iona. U kušalici 1 dolazi do reakcije koju možemo prikazati jednadžbom:
Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + 2H(g)
2KMnO4(aq) + 3H2SO4(aq) + 10H(g) → 2MnSO4(aq) + K2SO4(aq) + 8H2O(l)
Uz dodatak katalizatora reakcija ide drugim putem, odnosno atomarni vodik reducira KNO3 u KNO2:
KNO3(aq) + 2H(g) → KNO2(aq) + H2O(l)
Nastali KNO2 lakše od vodika reducira KMnO4:
5KNO2(aq) + 3H2SO4(aq) + 2KMnO4(aq) → 2MnSO4(aq) + K2SO4(aq) + 5KNO3(aq) + 3H2O(l)
Kod otopina u kušalicama 1 i 2 dolazi do obezbojenja, ali znatno prije kod otopine u kušalici 2.
Brže obezbojenje otopine KMnO4 u kušalici 2 upućuje da je veća brzina reakcije. Ubrzanje reakcije dogodilo se upotrebom KNO3, gdje nastaje međuprodukt KNO2. Nastao međuprodukt, izazvao je bržu redukciju permanganatnog iona (MnO4-), pri čemu se sam oksidirao u KNO3. KNO3 je sudjelovao u reakciji, ali je na kraju reakcije izašao u prvobitnom obliku. Znači, KNO3 je katalizirao reakciju redukcije MnO4- iona. |
