Получение и свойства кислорода. Попробуем получить небольшое количество кислорода разложением твердого перманганата калия - обычной "марганцовки" из домашней аптечки.Для этого потребуется железная или медная пластинка, кусок жести или черепок от разбитой фарфоровой чашки. Эта пластинка или черепок у нас на кухне будут исполнять роль жаростойкого химического тигля для разложения, и этот "тигель" должен быть совершенно сухим. Еще лучше, если для опыта найдется настоящий фарфоровый, корундовый или кварцевый тигелек или чашечка. Чтобы держать тигель в огне, потребуются металлические щипцы или длинный пинцет.
Внимание! На время опыта следует надеть защитные очки! Возможно бурное выбрасывание продуктов разложения! |
  |

 | Помещаем в наш "тигель" немного кристалликов марганцовки (по объему не больше половины чайной ложки), зажимаем щипцами и вносим в пламя конфорки газовой плиты.
Как только тигель прогреется, начнется бурное разложение перманганата калия KMnO4 до манганата калия K2MnO4 и диоксида марганца MnO2 с одновременным выделением газообразного кислорода O2
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2↑ |
 |
Mn+VII + 1e− = Mn+VI |
Mn+VII + 3e− = Mn+IV |
2O−II − 4e− = O20 |
|
Чтобы убедиться, что в результате реакции действительно выделяется кислород, к кучке кристаллов на пластинке надо поднести еле тлеющую деревянную палочку - лучинку. Вблизи кристаллов перманганата калия она должна ярко разгореться: кислород очень хорошо поддерживает горение.
Посмотреть видеозапись опыта cкачать zip(~4.3Mб)
Минут через пять-десять после начала опыта надо выключить газ и дождаться, пока наш "тигель" остынет. Затем осторожно, с помощью листа бумаги или палочкой следует ссыпать остаток от прокаливания в стакан, куда заранее наливают воду.
Раствор окажется зеленоватым из-за присутствия манганата калия K2MnO4, в который превратился перманганат калия KMnO4, и мутным от частичек нерастворимого диоксида марганца MnO2.
А ведь раствор исходного вещества ("марганцовки") был розово-фиолетовым и прозрачным! Впрочем, зеленая окраска недолговечна: манганат быстро разлагается, переходя в перманганат калия и диоксид марганца...
Посмотреть видеозапись опыта cкачать zip(~1.3Mб)
Если получаемый кислород нужен для проведения каких-либо химических операций, разложение перманаганата калия проводят в закрытой колбе с газообводной трубкой, а кислород собирают в сосуде, расположенном отверстием вверх: кислород немного тяжелее воздуха.
Кроме перманганата калия, для получения кислорода можно использовать и другие вещества. Какие? Найдите в справочнике сведения о свойствах этих веществ. Обязательно ли для получения кислорода использовать прокаливание веществ?
Кислород - сильный окислитель. Какие особенности строения атома кислорода являются причиной его окислительных свойств?
Для ответа на вопросы используйте сведения о свойствах кислорода, приведенные в "КОНСПЕКТЕ"
(см. "Физические и химические свойства кислорода"
и "Получение и применение кислорода").
Проделайте описанные здесь опыты у себя дома, а потом напишите письмо вашему учителю. В этом письме опишите все, что удалось наблюдать, и дайте ответы на приведенные здесь вопросы. К письму приложите рисунки или фотографии, обязательно - с пояснением, что на них изображено, и с указанием даты выполнения опыта.