Portál PřF UK pro podporu výuky chemie na SŠ a ZŠ

Reakce KMnO4 s (COOH)2 – vliv teploty

Pomůcky

2 kádinky (500 ml), odměrné válce (50 ml, 10 ml), trojnožka, azbestová síťka, kahan, teploměr

Chemikálie

20% H2SO4, 0,5 mol∙dm-3 (COOH)2 (~5% (COOH)2), 0,04 mol∙dm-3 KMnO4 (~0,6% KMnO4), destilovaná voda

Postup

Připravte si 2 větší kádinky (500 ml) – do každé nalijte 250 ml destilované vody, 25 ml zředěné kyseliny sírové a 12,5 ml zředěné kyseliny šťavelové. Roztok v první kádince zahřejte na teplotu 50 °C, druhý ponechejte při laboratorní teplotě. Po dosažení teploty 50 °C v první kádince nalijte do každé kádinky 10 ml roztoku manganistanu draselného. Změřte dobu, za kterou dojde k dokončení reakce – tedy k odbarvení roztoku.
V první kádince, ve které byl roztok zahřátý na teplotu 50 °C, došlo k odbarvení cca za půl minuty (30 s). Roztok v kádince ponechaný při laboratorní teplotě se odbarvil cca za 8 minut.

Princip

Manganistan draselný reaguje s kyselinou šťavelovou v kyselém prostředí za vzniku síranu manganatého a oxidu uhličitého. Během reakce dochází k odbarvení fialového roztoku manganistanu draselného – vzniká bezbarvý (či slabě růžový) síran manganatý.

Reakční rychlost v je přímo úměrná rychlostní konstantě k. Pro rychlostní konstantu k platí Arrheniova rovnice, ze které vyplývá exponenciální závislost rychlostní konstanty k na teplotě – zvýšením teploty se zvýší i rychlostní konstanta k – a tudíž se zvýší i reakční rychlost v.
Reakce probíhá rychleji v kádince, ve které byl roztok zahřátý na teplotu 50 °C, než v kádince ponechané při laboratorní teplotě.

Využití

kinetika – vliv teploty

Typ pokusu

demonstrační i laboratorní

Obecná bezpečnost

PLACEHOLDER PRO BEZPEČNOST

Vlastnosti látek

Manganistan draselný – nebezpečný, zdraví škodlivý při požití, způsobuje těžké poleptání kůže a poškození očí, podezření na poškození plodu v těle matky, vysoce toxický pro vodní organismy, vysoce toxický pro vodní organismy, s dlouhodobými účinky.

dle GHS:      dle staršího značení:

Kyselina šťavelová – nebezpečná, způsobuje vážné poškození očí, zdraví škodlivý při požití a při styku s kůží.

dle GHS:      dle staršího značení:   

Kyselina sírová – nebezpečná, způsobuje těžké poleptání kůže a poškození očí.

dle GHS:      dle staršího značení:   

Bezpečnost

dodržujte bezpečnostní opatření při práci s kyselinami (H2SO4 – žíravá)

Čas

příprava – 10 minut, vlastní provedení – 15 minut

Tipy

– pokus názorný pro předvedení vlivu teploty na reakční rychlost – barevná změna
– náročnější příprava – nutno připravit roztoky o daných (či podobných koncentracích) – nemusí být přesné koncentrace, stačí přibližné, ale je nutné použít v obou dvou případech stejné roztoky (např. lze použít 20% nebo 25% H2SO4)
– roztok přechází z fialové přes červenou, nažloutlou barvu až na bezbarvý
– odbarvení roztoku o teplotě 50 °C je rychlé, odbarvení roztoku ponechaného za laboratorní teploty trvá déle – dobré nechat pokus probíhat a pokračovat ve výkladu, poté se k němu vrátit

Video

Reakce manganistanu draselného s kyselinou šťavelovou (vliv teploty, video bez zvuku, přehrávač Windows Media Player)
http://www.youtube.com/watch?v=I8tec9JvvLE (old.studiumchemie.cz, Reakce KMnO4 s (COOH)2 – vliv teploty, video bez zvuku, s titulky, 50x zrychleno)