Одна из характерных реакций бромата калия – это реакция сопропорционирования, или коммутации. Примером может служить реакция между броматом калия и бромидом калия в кислой среде. Я решил провести этот опыт на практике и разобрать протекающую реакцию.
Я растворил в 33 мл воды 4.15 г бромида калия и прилил 1.1 мл концентрированной серной кислоты. Раствор пожелтел. Далее постепенно небольшими порциями добавил 1 г бромата калия. Раствор покраснел. Через 10 минут в растворе появляются взвешенные капли брома, которые оседают на дно. KBrO3 + 5KBr + 3H2SO4 = 3Br2 + 3H2O + 3K2SO4
Техника безопасности: Соблюдать правила работы с кислотами, работать в противогазе, или на открытом воздухе, проветриваемом помещении, либо под вытяжкой.
Данная реакция относится к реакции коммутации, или сопропорционирования – это окислительно-восстановительная реакция, в которой два соединения, содержащие один и тот же элемент, но в разных степенях окисления, преобразуются в одно вещество. При этом соединение с более высокой степенью окисления - восстанавливается, а с более низкой - окисляется. Такие реакции характерны для манганатов, перманганатов, броматов и др. Т.е для многих неорганических солей обладающих сильными окислительными свойствами.
Проведенный опыт имеет свои характерные свойства, которые я и постарался описать:
При добавлении серной кислоты к водному раствору бромида калия произошло слабое нагревание ( из - за образования гидрата серной кислоты ), затем возникло изменение окраски с бесцветного на слегка оранжеватый - наблюдался признак реакции. Скорее всего это было частичное бразование бромоводородной кислоты: 2KBr + H2SO4 = K2SO4 + 2HBr и дальнейшее ее разложением под действием кислорода воздуха. Затем, к подкисленному серной кислотой водному раствору бромида калия я добавил бромат калия, изменение окраски произошло мнгновенно - с светло - оранжевой, до красно - бурой, это объясняется протеканием реакции коммутации между броматом и бромидом калия в кислой среде.
Далее раствор буреет до преобретения им красно - бурого цвета и на дно выпадают темно - красные капли брома.
На практике реакция идет многоступенчато и принимает вид:
KBr + H2SO4 = K2SO4 + HBr ( малое количество вступает в реакцию ). Образовавшаяся бромоводородная кислота окисляется кислородом воздуха и тут же буреет на воздухе из за образования брома.
4HBr + O2 = 2Br2 + 2H2O. Выделением брома объясняется изменение окраски бромида калия при добавлении серной кислоты.
2KBrO3 + H2SO4 = K2SO4 + 2HBrO3. При внесении бромата калия в раствор, он частично реагирует с разбавленной серной кислотой.
4HBrO3 ==> 2Br2 + 5O2 + 2H2O. Затем происходит разложение бромноватой кислоты на бром, воду и кислород.
Образованный бром лишь частично снова реагирует с образовавшимися солями калия образуя бромиды и броматы которые далее реагируют между собой с образованием брома. В растворе остается не тронутый сульфат калия, серная кислота, бромоводородная кислота, бромная и бромноватая в малом содержании, основным продуктом реакции является бром, который выпадает в осадок. На этом реакция прекращается. Среда по окончанию реакции имеет pH = 4, до реакции среда была слабокислой - pH = 5.
P.S статья не законченна и ошибок тут много - прошу не ругать