Rozklad manganistanu draselného. Vlastnosti solí manganové kyseliny

Oxidačně-redukční procesy jsou základem nejdůležitějších jevů animované a neživé povahy: spalování, rozklad komplexních látek, syntéza organických sloučenin. Používá se manganistan draselný, jehož vlastnosti budeme studovat v našem článku nejsilnější oxidanty

Charakteristika látky

Sloučenina, kterou uvažujeme (manganistan draselný), je jednou z nejčastěji používaných látek v průmyslu - sloučeniny manganu. Sůl je reprezentována krystaly ve formě pravidelných hranolků tmavě fialové barvy. Rozkládá se dobře ve vodě a vytváří roztok karmínové barvy, který má vynikající baktericidní vlastnosti. Proto látka nalezla široké uplatnění jak v medicíně, tak v každodenním životě jako baktericidní činidlo. Stejně jako ostatní sloučeniny polovitivního manganu je sůl schopna oxidovat mnoho sloučenin organické a anorganické povahy. Rozklad manganistanu draselného se používá v chemických laboratořích k výrobě malých objemů čistého kyslíku. Sloučenina oxiduje kyselinu siřičitou na kyselinu sírovou. V oboru KMnO₄ se používá k oddělení plynného chloru od kyseliny chlorovodíkové. To také oxiduje většinu organických látek, je schopen převést železné soli do formy svých trojmocných sloučenin.

Experimenty s manganistanem draselným

Látka, která se v každodenním životě nazývá mangan, rozkládá na vytápění. V reakčních produktech je volný kyslík, oxid manganičitý a nová sůl - K₂MnO₄. V laboratoři se tento proces provádí za vzniku čistého kyslíku. Chemická rovnice rozkladu manganistanu draselného může být reprezentována následovně:

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂.

Suchá látka, která je fialovým krystalem ve formě pravidelných hranolů, se zahřeje na teplotu +200 ° C. Kation manganu, který je ve slaném stavu, má oxidační stav +7. Snižuje reakční produkty na hodnoty +6 a +4.

Oxidace ethylenu

Plynné uhlovodíky, které patří do různých tříd organických sloučenin, mají jak molekuly jednak více vazeb mezi atomy uhlíku. Jak zjistit přítomnost p-vazeb, které jsou základem nenasycené podstaty organické sloučeniny? Za tímto účelem se chemické pokusy provádějí průchodem testované látky (například ethenu nebo acetylenu) fialovou roztok manganistanu draselného. Odfarbuje se, protože nenasycená vazba je zničena. Molekula ethylenu je oxidována a z nenasyceného uhlovodíku převedena na diatomicky omezující alkohol - ethylenglykol. Tato reakce je kvalitativní pro přítomnost dvojitých nebo trojitých vazeb.

Vlastnosti chemických projevů KMnO4

Pokud se mění oxidační stavy reakčních složek a reakčních produktů, nastane oxidační-redukční reakce. Je založen na jevu pohybu elektronů z jednoho atomu na druhý. Stejně jako v případě rozkladu manganistanu draselného a při jiných reakcích vykazuje látka výrazné vlastnosti okysličovadla. Například v okyseleném roztoku siřičitanu sodného a manganistanu draselného se tvoří síran sodný, draselný a manganatý, stejně jako voda:

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

V tomto případě je sírovým iontem redukční činidlo a mangan vstupuje do komplexního aniontu MnO₄^-, ukazuje vlastnosti okysličovadla. To trvá pět elektronů, takže stupeň jeho oxidace klesá z +7 na +2.

Vliv média na průběh chemické reakce

V závislosti na koncentraci vodíkových iontů, nebo hydroxylové skupiny se vyznačují kyselé, alkalické nebo neutrální řešení, ve kterém je oxidačně-redukční reakce. Například, snižuje na 2 s přebytkem obsahem vodíku kationty manganu iontu v manganistanu draselného oxidační stav +7. V alkalickém prostředí s vysokou koncentrací hydroxylových skupin reaguje siřičitan sodný s manganistanem draselným a oxiduje na síran. Manganový ion s oxidačním stavem +7 prochází do kationtu s nábojem +6, který je obsažen v K₂MnO₄, jehož roztok má zelenou barvu. V neutrálním médiu reagují siřičitan sodný a manganistan draselný navzájem, zatímco oxid uhličitý se vysráží. Stupeň oxidace kationu manganu klesá z +7 na +4. V reakčních produktech se také nacházejí síran sodný a alkalický hydroxid sodný.

Použití solí manganové kyseliny

Rozkladná reakce manganistan draselný za zahřívání a jiné redoxní procesy zahrnující soli manganu se v průmyslu často používají. Například oxidace mnoha organických sloučenin, separace plynného chloru z kyseliny chlorovodíkové, konverzi dvojmocného železa na železité soli. V zemědělství je řešení KMnO₄ použity pro léčbu a preplant půdy osiva, v medicíně, že se působí povrchových ran dezinfikovány zanícené sliznice nosní dutiny, se používá pro dekontaminaci osobní hygieny.

V tomto článku jsme nejen podrobně studovali proces rozkladu manganistanu draselného, ​​ale také zkoumali jeho oxidační vlastnosti a aplikace v každodenním životě a průmyslu.