Razkroj kalijevega permanganata. Lastnosti soli manganaste kisline

Procesi zmanjševanja oksidacije so osnova najpomembnejših pojavov živih in nežive narave: izgorevanje, razgradnja kompleksnih snovi, sinteza organskih spojin. Kalijev permanganat, katerega lastnosti bomo preučili v našem članku, se nanaša na najmočnejši oksidanti

Značilnosti snovi

Sestava, ki jo razmišljamo (kalijev permanganat), je ena najpogosteje uporabljenih snovi v industriji - manganove spojine. Sol je predstavljen s kristali v obliki rednih prizma temno vijolične barve. Dobro se raztopi v vodi in tvori raztopino rumene barve, ki ima odlične baktericidne lastnosti. Zato je snov našla široko uporabo v medicini in v vsakdanjem življenju kot baktericidno sredstvo. Tako kot druge spojine semivalentnega mangana, je sol sposobna oksidirati mnoge spojine organske in anorganske narave. Razkroj kalijevega permanganata se uporablja v kemijskih laboratorijih za proizvodnjo majhnih količin čistega kisika. Sestavina oksidira sulfitno kislino v sulfatno kislino. V industriji KMnO₄ se uporablja za ločevanje plinastega klora iz klorovodikove kisline. Prav tako oksidira večino organskih snovi, lahko pretvori železove soli v obliki svojih trivalentnih spojin.

Poskusi s kalijevim permanganatom

Snov v vsakdanjem življenju, imenovani mangan, se razgrajuje pri ogrevanju. V reakcijskih produktih je prost kisik, manganov dioksid in nova sol - K₂MnO₄. V laboratoriju se ta postopek izvaja za proizvodnjo čistega kisika. Kemijska enačba razgradnje kalijevega permanganata lahko predstavljamo na naslednji način:

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂.

Suha snov, ki je vijolični kristal v obliki rednih prizem, se segreje na temperaturo + 200 ° C. Kation mangana, ki je v soli, ima oksidacijsko stanje +7. Zmanjša reakcijske produkte na vrednosti +6 in +4.

Oksidacija etilena

Plinasti ogljikovodiki, ki pripadajo različnim razredom organskih spojin, imajo v svojih molekulih enojne in večkratne vezi med atomi ogljika. Kako določiti prisotnost pi-vez, ki so osnova nenasičenosti organske spojine? Za to se kemični poskusi izvajajo s prevažanjem preskusne snovi (npr. Etena ali acetilena) skozi vijolično raztopine kalijevega permanganata. Opazna je njena obarvanost, saj se nenasičena veza uniči. Molekula etilena se oksidira in iz nenasičenega ogljikovodika pretvorimo v diatomsko omejujoč alkohol - etilenglikol. Ta reakcija je kvalitativna za prisotnost dvojnih ali trojnih vezi.

Značilnosti kemičnih manifestacij KMnO4

Če se oksidacijska stanja reaktantov in reakcijskih produktov spreminjajo, se pojavi oksidacijsko redukcijska reakcija. Temelji na pojavu gibanja elektronov od enega do drugega atoma. Kot pri razkrajanju kalijevega permanganata in pri drugih reakcijah snov kaže izrazite lastnosti oksidanta. Na primer, v nakisani raztopini natrijevega sulfita in kalijevega permanganata nastanejo natrijevi, kalijevi in ​​manganovi sulfati, pa tudi voda:

5Na₂Tako₃ + 2KMnO₄ + 3H₂Tako₄ = 2MnSO₄ + 5Na₂Tako₄ + K₂Tako₄ + 3H₂0.

V tem primeru je žveplov ion reducirno sredstvo in mangan vstopi v kompleksni anion MnO₄^-, kaže lastnosti oksidanta. Potrebuje pet elektronov, tako da se stopnja njegove oksidacije zmanjša od +7 do +2.

Vpliv medija na potek kemijske reakcije

Odvisno od koncentracije vodikovih ionov ali hidroksilnih skupin se razlikuje kisla, alkalna ali nevtralna narava raztopine, v kateri poteka oksidacijsko redukcijska reakcija. Na primer, s prekomerno vsebnostjo vodikovih kationov, manganov ion z oksidacijskim stanjem +7 v kalijevem permanganatu znižuje na +2. V alkalnem okolju z visoko koncentracijo hidroksilnih skupin natrijev sulfit reagira s kalijevim permanganatom in se oksidira v sulfat. Manganov ion z oksidacijskim stanjem +7 prehaja v kation s polnilom +6, ki je vsebovan v K₂MnO₄, katere rešitev ima zeleno barvo. V nevtralnem mediju reagirajo med seboj natrijev sulfit in kalijev permanganat, medtem ko se manganov dioksid obori. Stopnja oksidacije kationov mangana se zmanjša od +7 do +4. V reakcijskih produktih so tudi natrijev sulfat in alkalijski natrijev hidroksid.

Uporaba soli manganove kisline

Reakcija razkroja kalijevega permanganata pri segrevanju in drugih redoksovih procesih, ki vključujejo soli mangana, se pogosto uporabljajo v industriji. Na primer oksidacija številnih organskih spojin, osvoboditev plinastega klora iz klorovodikove kisline, pretvorba železovih soli v trivalentno. V kmetijstvu, KMnO rešitev₄ se uporabljajo za presiranje obdelave semen in zemlje, v medicini obdelujejo površino rane, razkužujejo vnetne sluznice nosne votline in jih uporabljajo za dezinfekcijo osebnih higienskih predmetov.

V tem članku smo ne le podrobno preučevali proces razgradnje kalijevega permanganata, temveč smo preučevali tudi njegove oksidacijske lastnosti in aplikacije v vsakdanjem življenju in industriji.