2) серебра нитрата
3) калия перманганата (+)
4) меди (II) сульфата
Подлинность калия перманганата подтверждают по обесцвечиванию его фиолетового раствора после добавления разбавленной серной кислоты и пероксида водорода. Фиолетовую окраску обусловливает ион перманганата MnO4−, содержащий марганец в степени окисления +VII. В кислой среде пероксид водорода проявляет восстановительные свойства: он восстанавливает MnO4− до практически бесцветных ионов Mn2+, одновременно окисляясь до кислорода.
Ионное уравнение реакции имеет вид: 2MnO4− + 5H2O2 + 6H+ → 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O. Поэтому аналитическим признаком служит быстрое исчезновение фиолетовой окраски, нередко сопровождающееся выделением пузырьков кислорода. Разбавленная серная кислота создает необходимую кислую среду и не вносит характерной окраски или осадка, способных маскировать результат.
Для других перечисленных веществ такая реакция не является специфическим подтверждением: их растворы либо бесцветны, либо имеют окраску, не связанную с перманганат-ионом, и не дают аналогичного четкого перехода к бесцветному продукту. Таким образом, обесцвечивание представляет собой качественную окислительно-восстановительную реакцию, используемую как идентификационный тест на перманганат.
| Объект | Основной ион | Исходная окраска раствора | Действие разбавленной H2SO4 и H2O2 | Диагностический признак |
|---|---|---|---|---|
| Калия перманганат | MnO4− | Интенсивно фиолетовая | Восстановление Mn(VII) до Mn2+, окисление H2O2 до O2 | Быстрое обесцвечивание, возможное выделение газа |
| Натрия тетраборат | Тетраборат-ион | Бесцветная | Подкисление приводит к образованию борной кислоты; характерной редокс-реакции нет | Отсутствует фиолетовая окраска и ее специфическое исчезновение |
| Серебра нитрат | Ag+ | Бесцветная | Не воспроизводит реакцию восстановления перманганата; возможны побочные превращения серебра в зависимости от условий | Нет характерного обесцвечивания фиолетового раствора |
| Меди(II) сульфат | Cu2+ | Голубая | Цвет раствора не обусловлен перманганат-ионом и не исчезает по данному идентификационному тесту | Сохраняется голубая окраска либо наблюдаются неспецифические изменения |
| Кислая среда | H+ | Не имеет собственной диагностической окраски | Обеспечивает восстановление MnO4− именно до Mn2+ | Необходимое условие корректной реакции |
| Пероксид водорода | H2O2 | Бесцветный | В данной системе выступает восстановителем и выделяет O2 | Ускоряет исчезновение фиолетовой окраски и может вызывать газовыделение |
Реакцию проводят с соблюдением последовательности добавления реактивов и используют свежеприготовленные или пригодные по сроку растворы пероксида водорода. Избыток пероксида не отменяет основной диагностический признак, но может усилить газовыделение. Для аналитической достоверности оценивают именно исчезновение фиолетовой окраски в кислой среде, а не только появление пузырьков. Следовательно, положительная реакция основана на переходе марганца из высокоокисленного окрашенного состояния в Mn2+.