Trang Chủ › HCl KMnO4

Phản ứng giữa HCl KMnO4

Hóa Chất Miền Bắc - tháng 12 01, 2024 - HCl KMnO4
Nội Dung

Phản ứng giữa HCl (axit clohydric) và KMnO₄ (kali pemanganat) là một phản ứng oxy hóa - khử mạnh, trong đó KMnO₄ đóng vai trò là chất oxy hóa và HCl cung cấp môi trường axit. Phản ứng này thường tạo ra khí clo (Cl₂) và các sản phẩm khác.

Phương trình phản ứng

Phương trình tổng quát:

2KMnO₄+16HCl→2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O+2KCl

Chi tiết phản ứng

  1. Quá trình khử:

    • Ion MnO₄⁻ trong KMnO₄ bị khử từ mức oxi hóa +7 xuống +2, tạo ra MnCl₂.
    MnO₄−+8H++5e−→Mn2++4H₂O

  2. Quá trình oxy hóa:

    • Ion Cl⁻ trong HCl bị oxy hóa lên Cl₂.
    2Cl−→Cl₂+2e−2\text{Cl}⁻ \rightarrow \text{Cl₂} + 2e⁻

  3. Phản ứng tổng quát: Kết hợp hai bán phản ứng trên, ta được phương trình tổng quát như đã viết ở trên.

Ứng dụng của phản ứng

  1. Trong công nghiệp:

    • Sản xuất khí clo (Cl₂) dùng trong khử trùng, xử lý nước, sản xuất chất tẩy rửa và các hợp chất clo hữu cơ.

  2. Trong phòng thí nghiệm:

    • Sử dụng phản ứng này để điều chế khí clo trong các thí nghiệm hóa học.
    • Xác định khả năng oxy hóa của KMnO₄.

  3. Trong xử lý nước:

    • Sử dụng KMnO₄ và HCl để khử trùng, loại bỏ các chất hữu cơ và vô cơ gây ô nhiễm.

Bài tập liên quan

Bài tập 1: Tính lượng khí Cl₂ sinh ra

Cho 31,6 g KMnO₄ phản ứng hoàn toàn với HCl dư. Tính thể tích khí Cl₂ (ở điều kiện tiêu chuẩn).

Giải:

  1. Số mol KMnO₄:

    Soˆˊ mol KMnO₄=31.6158=0.2 mol\text{Số mol KMnO₄} = \frac{31.6}{158} = 0.2 \, \text{mol}

  2. Theo phương trình phản ứng, tỷ lệ mol giữa KMnO₄ và Cl₂ là 2:5. Số mol Cl₂ sinh ra:

    Soˆˊ mol Cl₂=0.2×52=0.5 mol\text{Số mol Cl₂} = 0.2 \times \frac{5}{2} = 0.5 \, \text{mol}

  3. Thể tích khí Cl₂ ở điều kiện tiêu chuẩn:

    VCl₂=0.5×22.4=11.2 lıˊtV_{\text{Cl₂}} = 0.5 \times 22.4 = 11.2 \, \text{lít}

Kết luận: Thể tích khí Cl₂ sinh ra là 11.2 lít.

Bài tập 2: Tính lượng HCl cần dùng

Cho 15,8 g KMnO₄ phản ứng hoàn toàn với HCl. Tính khối lượng HCl cần dùng.

Giải:

  1. Số mol KMnO₄:

    Soˆˊ mol KMnO₄=15.8158=0.1 mol\text{Số mol KMnO₄} = \frac{15.8}{158} = 0.1 \, \text{mol}

  2. Theo phương trình, tỷ lệ mol giữa KMnO₄ và HCl là 1:8. Số mol HCl cần dùng:

    Soˆˊ mol HCl=0.1×8=0.8 mol\text{Số mol HCl} = 0.1 \times 8 = 0.8 \, \text{mol}

  3. Khối lượng HCl cần dùng:

    Khoˆˊi lượng HCl=0.8×36.5=29.2 g\text{Khối lượng HCl} = 0.8 \times 36.5 = 29.2 \, \text{g}

Kết luận: Khối lượng HCl cần dùng là 29.2 g.

Bài tập 3: Tính khối lượng MnCl₂ tạo thành

Cho 0,5 mol KMnO₄ phản ứng hoàn toàn với HCl. Tính khối lượng MnCl₂ tạo thành.

Giải:

  1. Theo phương trình, tỷ lệ mol giữa KMnO₄ và MnCl₂ là 1:1. Số mol MnCl₂ tạo thành:

    Soˆˊ mol MnCl₂=0.5 mol\text{Số mol MnCl₂} = 0.5 \, \text{mol}

  2. Khối lượng MnCl₂:

    Khoˆˊi lượng MnCl₂=0.5×(55+2×35.5)=0.5×126=63 g

Kết luận: Khối lượng MnCl₂ tạo thành là 63 g.

Lưu ý khi thực hiện phản ứng

  1. An toàn:

    • Phản ứng sinh ra khí clo (Cl₂), là một khí độc. Cần thực hiện phản ứng trong tủ hút hoặc nơi thông thoáng.
    • Axit HCl và KMnO₄ đều có tính ăn mòn cao, cần đeo kính bảo hộ và găng tay khi thao tác.

  2. Điều kiện phản ứng:

    • Dung dịch HCl phải đậm đặc để tạo môi trường axit mạnh.
    • Phản ứng xảy ra dễ dàng ở nhiệt độ phòng.

  3. Lưu trữ hóa chất:

    • KMnO₄ cần được bảo quản ở nơi khô ráo, tránh tiếp xúc với chất dễ cháy.
    • HCl cần đậy kín, tránh xa nguồn nhiệt và ánh sáng trực tiếp.

Phản ứng giữa KMnO₄ và HCl là một minh chứng điển hình cho quá trình oxy hóa - khử mạnh mẽ, tạo ra sản phẩm có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và đời sống.

096.474.5075