Dekomponering av kaliumpermanganat. Egenskaper til s alter av mangansyre

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 05:37

Oksidasjons-reduksjonsprosesser ligger til grunn for de viktigste fenomenene i livlig og livløs natur: forbrenning, nedbrytning av komplekse stoffer, syntese av organiske forbindelser. Kaliumpermanganat, egenskapene som vi vil studere i vår artikkel, er et av de kraftigste oksidasjonsmidlene som brukes i laboratorie- og industrielle forhold. Dens oksidasjonsevne avhenger av oksidasjonstilstanden til atomet, som endres i løpet av reaksjonen. La oss vurdere dette på spesifikke eksempler på kjemiske prosesser som skjer med deltakelse av KMnO-molekyler ₄.

Karakteristisk for stoffet

Sammensetningen vi vurderer (kaliumpermanganat) er et av de mest brukte stoffene i industrien - manganforbindelser. S alt er representert av krystaller i form av vanlige mørkelilla prismer. Den løses godt opp i vann og danner en bringebærfarget løsning med utmerkede bakteriedrepende egenskaper.kjennetegn. Derfor har stoffet funnet bred anvendelse både i medisin og i hverdagen som et bakteriedrepende middel. Som andre forbindelser av heptavalent mangan, er s alt i stand til å oksidere mange forbindelser av organisk og uorganisk natur. Nedbrytingen av kaliumpermanganat brukes i kjemiske laboratorier for å oppnå små volumer rent oksygen. Forbindelsen oksiderer sulfittsyre til sulfat. I industrien brukes KMnO₄ til å utvinne klorgass fra s altsyre. Den oksiderer også de fleste organiske stoffer og er i stand til å omdanne jernholdige s alter til sine jernholdige forbindelser.

Eksperimenter med kaliumpermanganat

Et stoff som vanligvis kalles kaliumpermanganat, brytes ned når det varmes opp. Reaksjonsproduktene inneholder fritt oksygen, mangandioksid og et nytt s alt - K₂MnO₄. I laboratoriet utføres denne prosessen for å oppnå rent oksygen. Den kjemiske ligningen for dekomponering av kaliumpermanganat kan representeres som følger:

2KMnO₄=K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂.

Tørrstoff, som er lilla krystaller i form av vanlige prismer, varmes opp til en temperatur på +200 °C. Mangankationen, som er en del av s altet, har en oksidasjonstilstand på +7. Den synker i reaksjonsproduktene til henholdsvis +6 og +4.

Etylenoxidation

Gasshydrokarboner som tilhører forskjellige klasserorganiske forbindelser har både enkelt- og multiple bindinger mellom karbonatomer i molekylene. Hvordan bestemme tilstedeværelsen av pi-bindinger som ligger til grunn for den umettede naturen til en organisk forbindelse? For dette utføres kjemiske eksperimenter ved å føre teststoffet (for eksempel eten eller acetylen) gjennom en lilla løsning av kaliumpermanganat. Dens misfarging observeres, siden den umettede bindingen blir ødelagt. Etylenmolekylet oksideres og blir fra et umettet hydrokarbon til en toverdig mettet alkohol - etylenglykol. Denne reaksjonen er kvalitativ for tilstedeværelsen av dobbelt- eller trippelbindinger.

Funksjoner av kjemiske manifestasjoner av KMnO4

Hvis oksidasjonstilstandene til reaktantene og reaksjonsproduktene endres, oppstår en oksidasjons-reduksjonsreaksjon. Det er basert på fenomenet bevegelse av elektroner fra ett atom til et annet. Som ved nedbrytning av kaliumpermanganat, og i andre reaksjoner, viser stoffet utt alte egenskaper til et oksidasjonsmiddel. For eksempel, i en surgjort løsning av natriumsulfitt og kaliumpermanganat, dannes natrium-, kalium- og mangansulfater, samt vann:

5Na₂SO₃ + 2KMnO₄ + 3H₂ SO₄ =2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂0.

I dette tilfellet er svovelionet et reduksjonsmiddel, og mangan, som er en del av det komplekse anionet MnO₄^-, viser egenskapene til et oksidasjonsmiddel. Den aksepterer fem elektroner, så oksidasjonstilstanden går fra +7 til +2.

Påvirkning av miljø påflyten av en kjemisk reaksjon

Avhengig av konsentrasjonen av hydrogenioner eller hydroksylgrupper, skilles sur, alkalisk eller nøytral karakter av løsningen der redoksreaksjonen skjer. For eksempel, med et overskudd av hydrogenkationer, senker et manganion med en oksidasjonstilstand på +7 i kaliumpermanganat det til +2. I et alkalisk miljø, ved en høy konsentrasjon av hydroksylgrupper, oksideres natriumsulfitt, som interagerer med kaliumpermanganat, til sulfat. Et manganion med en oksidasjonstilstand på +7 går inn i et kation med en ladning på +6, som er i sammensetningen av K₂MnO₄, hvis løsning har en grønn farge. I et nøytr alt miljø reagerer natriumsulfitt og kaliumpermanganat med hverandre, og mangandioksid utfelles. Oksydasjonstilstanden til mangankationen synker fra +7 til +4. Natriumsulfat og alkali - natriumhydroksid finnes også i reaksjonsproduktene.

Bruk av s alter av mangansyre

Reaksjonen av nedbrytning av kaliumpermanganat ved oppvarming og andre redoksprosesser som involverer s alter av mangansyre brukes ofte i industrien. For eksempel oksidasjon av mange organiske forbindelser, frigjøring av gassformig klor fra s altsyre, omdannelse av jernholdige s alter til treverdige. I landbruket brukes en løsning av KMnO₄ til behandling av frø og jord før såing, i medisin behandler de overflaten av sår, desinfiserer betente slimhinner i nesehulen,brukes til å desinfisere personlige hygieneartikler.

I artikkelen vår studerte vi ikke bare i detalj prosessen med nedbrytning av kaliumpermanganat, men vurderte også dets oksiderende egenskaper og bruksområder i hverdagen og industrien.