Разлагане на калиев перманганат. Свойства на солите на мангановата киселина

Процесите на окисляване и редукция са в основата на най-важните явления на анимираната и неживата природа: изгаряне, разлагане на сложни вещества, синтез на органични съединения. Калиев перманганат, чиито свойства ще изследваме в нашата статия, се отнася до най-силните окислители

Характеристики на веществото

Съединението, което обмисляме (калиев перманганат), е едно от най-често използваните вещества в индустрията - манганови съединения. Солта се представя от кристали под формата на обикновени призми с тъмно лилав цвят. Разтваря се добре във вода и образува разтвор на червено цвят, който има отлични бактерицидни свойства. Следователно, веществото е установено широко приложение както в медицината, така и в ежедневието като бактерициден агент. Подобно на други съединения на полусъставен манган, солта е способна да окислява много съединения от органичен и неорганичен характер. Разграждането на калиев перманганат се използва в химическите лаборатории за производство на малки обеми чист кислород. Съединението оксидира сулфитната киселина в сулфатна киселина. В отрасъла KMnO₄ се използва за отделяне на газообразен хлор от хлороводородна киселина. Той също окислява повечето органични вещества и е способен да превърне железните соли във формата на тривалентните им съединения.

Експерименти с калиев перманганат

Веществото, което се нарича манган в ежедневието, се разлага при нагряване. В реакционните продукти свободен кислород, манганов диоксид и нова сол - К₂манганов₄. В лабораторията този процес се извършва, за да се получи чист кислород. Химическото уравнение за разлагане на калиев перманганат може да се представи, както следва:

2KMnO₄ = К₂манганов₄ + манганов₂ + О₂.

Сухото вещество, което е виолетов кристал под формата на обикновени призми, се загрява до температура от + 200 ° С. Магнезиевият катион, който е в солта, има степен на окисление +7. Той намалява реакционните продукти до стойности съответно от +6 и +4.

Окисление на етилен

Газообразните въглеводороди, принадлежащи към различни класове органични съединения, имат както единични, така и множествени връзки между въглеродните атоми в техните молекули. Как да се определи наличието на пи-връзки, които са в основата на ненаситената природа на органичното съединение? За тази цел химическите експерименти се извършват чрез преминаване на тестваното вещество (например етен или ацетилен) през виолетовата разтвор на калиев перманганат. Неговото обезцветяване се наблюдава, тъй като ненаситената връзка се разрушава. Етиленовата молекула се окислява и от ненаситен въглеводород се превръща в диатомично ограничаващ алкохол - етилен гликол. Тази реакция е качествена за наличието на двойни или тройни връзки.

Характеристики на химическите прояви на KMnO4

Ако се променят състоянията на окисляване на реагентите и реакционните продукти, тогава се получава реакция на окисление-редукция. Тя се основава на явлението на движението на електрони от един атом на друг. Както в случая на разграждането на калиев перманганат, и в други реакции, веществото проявява явни свойства на окислителя. Например в окислен разтвор на натриев сулфит и калиев перманганат се образуват натриеви, калиеви и манганови сулфати, както и вода:

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

В този случай серен йон е редуциращ агент и манганът влиза в комплексния анион МпО₄^-, показва свойствата на окислителя. Това отнема пет електрона, така че степента на нейното окисление намалява от +7 до +2.

Влияние на средата върху хода на химическата реакция

В зависимост от концентрацията на водородни йони или хидроксилни групи се различава кисела, алкална или неутрална природа на разтвора, в която протича реакция на окисление-редукция. Например, с излишък от съдържанието на водородни катиони, манганов йон с окислително състояние +7 в калиев перманганат го понижава до +2. В алкална среда с висока концентрация на хидроксилни групи, натриевият сулфит реагира с калиев перманганат и се окислява до сулфат. Магнезиевият йон с окислително състояние от +7 преминава в катион с натоварване +6, който се съдържа в К₂манганов₄, чийто разтвор има зелен цвят. В неутрална среда, натриевият сулфит и калиевият перманганат взаимодействат помежду си, докато се утаява манганов диоксид. Степента на окисление на катиона на мангана намалява от +7 до +4. В реакционните продукти също се откриват натриев сулфат и алкален натриев хидроксид.

Използването на соли на манганова киселина

Реакция на разпадане калиев перманганат под нагряване и други редукционни процеси, включващи манганови соли, често се използват в промишлеността. Например, окисляването на много органични съединения, освобождаването на газообразен хлор от хлороводородна киселина, превръщането на железни соли в тривалентни. В селското стопанство решението KMnO₄ използвани за третиране на семена преди посяването и почвата, в медицината се третира с повърхностни рани дезинфекцирани възпалени лигавицата на носната кухина, се използва за обеззаразяване на лична хигиена.

В тази статия ние не само изучавахме подробно процеса на разлагане на калиевия перманганат, но и разгледахме неговите оксидиращи свойства и приложения в ежедневието и промишлеността.