Raspadanje kalijevog permanganata. Svojstva soli manganske kiseline

Procesi redukcije oksidacije su najvažniji fenomeni animirajuće i nežive prirode: sagorijevanje, raspadanje složenih tvari, sinteza organskih spojeva. Kalijev permanganat, čija će svojstva proučavati u našem članku, odnosi se na najjači oksidanti

Karakteristike tvari

Spoj koji razmatramo (kalijev permanganat) jedna je od najčešće korištenih tvari u industriji - spojevi mangana. Sol je predstavljena kristalima u obliku redovitih prizmi tamne ljubičaste boje. Dobro se otapa u vodi i stvara otopinu grimizne boje koja ima izvrsne baktericidne značajke. Stoga je tvar pronašla široku primjenu iu medicini iu svakodnevnom životu kao baktericidno sredstvo. Poput drugih spojeva polutentne mangan, sol je sposobna oksidirati mnoge spojeve organske i anorganske prirode. Razgradnja kalijevog permanganata koristi se u kemijskim laboratorijima za proizvodnju malih količina čistog kisika. Spoj oksidira sulfitnu kiselinu u sulfatnu kiselinu. U industriji KMnO₄ se koristi za odvajanje plinovitog klora iz kloridne kiseline. Također oksidira većinu organskih tvari, može pretvoriti željezne soli u oblik svojih trovalentnih spojeva.

Eksperimenti s kalijevim permanganatom

Tvar koja se u svakodnevnom životu zove mangan razgrađuje se zagrijavanjem. U reakcijskim proizvodima slobodni kisik, manganov dioksid i nova sol - K₂MnO₄. U laboratoriju se taj postupak provodi da se proizvede čisti kisik. Kemijska jednadžba razgradnje kalijevog permanganata može se prikazati na sljedeći način:

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂.

Suha tvar, koja je ljubičasta kristal u obliku redovitih prizmi, zagrijava se na temperaturu od + 200 ° C. Manganski kation, koji je u soli, ima oksidacijsko stanje od +7. U reakcijskim proizvodima smanjuje se vrijednost +6 i +4.

Oksidacija etilena

Plinoviti ugljikovodici koji pripadaju različitim vrstama organskih spojeva imaju i jednostruku i višestruku vezu između ugljikovih atoma u njihovim molekulama. Kako odrediti prisutnost pi-veza, koja se temelji na nezasićenoj prirodi organskog spoja? Za to se kemijski pokusi izvode prolazeći testnu tvar (na primjer, eten ili acetilen) kroz ljubičastu podlogu otopina kalijevog permanganata. Promatra se njegovo obezbojenje, jer je nezasićena veza uništena. Molekula etilena oksidira se i, od nezasićenog ugljikovodika, pretvara u diatomski ograničavajući alkohol - etilen glikol. Ova reakcija je kvalitativna za prisutnost dvostrukih ili trostrukih veza.

Značajke kemijskih manifestacija KMnO4

Ako se oksidacijska stanja reaktanata i produkata reakcije mijenjaju, dolazi do reakcije smanjenja oksidacije. Temelji se na fenomenu kretanja elektrona iz jednog atoma u drugi. Kao u slučaju dekompozicije kalijevog permanganata, te u drugim reakcijama, tvar pokazuje izražena svojstva oksidansa. Na primjer, u zakiseljenoj otopini natrijevog sulfita i kalijevog permanganata nastaju natrij, kalij i mangan sulfati, kao i voda:

5Na₂SO₃ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂0.

U ovom slučaju sumporni ion je reducirajući agens, a mangan ulazi u kompleksni anion MnO₄^-, pokazuje svojstva oksidansa. Potrebno je pet elektrona, pa se stupanj njegove oksidacije smanjuje od +7 do +2.

Utjecaj medija na tijek kemijske reakcije

Ovisno o koncentraciji vodikovih iona ili hidroksilnih skupina, razlikuje se kisela, alkalna ili neutralna priroda otopine u kojoj se javlja reakcija redukcije oksidacije. Na primjer, s viškom sadržaja kationa vodika, ion mangana koji ima oksidacijsko stanje od +7 u kalijevom permanganatu smanjuje ga na +2. U alkalnom okruženju, s visokom koncentracijom hidroksilnih skupina, natrijev sulfit reagira s kalijevim permanganatima i oksidira se u sulfat. Ionski mangan s oksidacijskim stanjem od +7 prolazi u kation s nabojem od +6, koji je sadržan u K₂MnO₄, čije rješenje ima zelenu boju. U neutralnom mediju natrijev sulfit i kalijev permanganat reagiraju međusobno, dok se manganov dioksid taloži. Stupanj oksidacije kationa mangana smanjuje se od +7 do +4. U reakcijskim proizvodima se također nalaze natrijev sulfat i alkalijski natrijev hidroksid.

Upotreba soli manganske kiseline

Reakcija razgradnje kalijevog permanganata uz grijanje i drugi redoksni procesi koji uključuju soli mangana često se koriste u industriji. Na primjer, oksidacija mnogih organskih spojeva, oslobađanje plinovitog klora iz kloridne kiseline, konverzija željeznih soli u trovalentni. U poljoprivredi, KMnO rješenje₄ koriste se za preradu sjemena i tla, u medicini obrađuju površinu rane, dezinficiraju upaljene sluznice u nosnoj šupljini i koriste ih za dezinfekciju predmeta za osobnu higijenu.

U ovom članku, ne samo da smo detaljno proučavali proces raspadanja kalij permanganata, već smo ispitivali i njihova oksidirajuća svojstva i primjene u svakodnevnom životu i industriji.