Manganska kislina je anorganska nestabilna spojina s formulo HMnO4. Ni ga mogoče zamenjati z nobeno drugo snovjo, saj ima svetlo, intenzivno vijolično rdečo barvo.
To je močan elektrolit, v katerem so molekule (električno nevtralni delci) skoraj popolnoma disociirani na ione. Kljub temu, da obstaja le v raztopinah, ker ni pridobljen kot ločena snov. Vendar pa lahko o vseh njegovih značilnostih poveste podrobneje.
Kemijske lastnosti
V tekočinah se manganova kislina postopoma razgrajuje. Ta proces spremlja sproščanje kisika (halkogen, reaktivna nekovina).
Kot rezultat nastane oborina manganovega dioksida. Takole izgleda ta proces s sodelovanjem manganove kisline v formuli: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
Nastala spojina je MnO2. Temno rjav prah, ki je netopen v vodi. Je najbolj stabilna spojina mangana, ki spada v skupino železnih kovin.
Prav tako zadevna spojina kaže lastnosti, ki so skupne močnim kislinam. Zlasti vstopi v nevtralizacijske reakcije - sodeluje z alkalijami, pri čemer tvori soli in vodo. Praviloma so takšni procesi eksometrični, to pomeni, da jih spremlja sproščanje toplote. Tukaj je en primer: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
Omeniti velja tudi, da je permanganska kislina, tako kot njeni permanganati (soli), močan oksidant, akceptor elektronov. Tukaj je primer, ki to dokazuje: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
Fizične lastnosti
Kot smo že omenili, permanganska kislina, katere grafična formula je prikazana zgoraj, ni bila pridobljena v svoji čisti obliki. Največja koncentracija v vodnih raztopinah z značilno svetlo lila barvo ne presega 20%.
Ta snov je občutljiva na temperaturo. Če je nižja od 20 ° C, potem raztopina tvori kristalinični hidrat - trdna snov, ki nastane kot posledica vezave kationov (pozitivno nabitih ionov) in molekul vode. Njegova formula je: HMnO4 ⋅ 2H2O. Ionska struktura: (H5O2)+ (MnO4)–.
Tudi ko že govorimo ofizikalne lastnosti permanganske kisline, je treba omeniti njeno molsko maso. Je 119,94 g/mol.
Proizvodnja kisline
Najpogosteje to snov dobimo z izvedbo reakcije med dvema spojinama - razredčeno žveplovo kislino in raztopino barijevega permanganata, elementa z visoko kemično aktivnostjo. Posledično se obori netopna oborina njenega sulfata. Vendar se odstrani s filtriranjem. Izgleda takole: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
To kislino lahko dobite na drug način. Temelji na interakciji vode in manganovega oksida, ki se pojavlja na mrazu. Mimogrede, to je oljnata tekočina, ki je na voljo v dveh odtenkih (rjavo-zelena ali škrlatna). Ne glede na barvo bo vedno prisoten kovinski sijaj. Je stabilen pri sobni temperaturi. In v kombinaciji z gorljivimi snovmi jih vžge, pogosto z eksplozijo. Torej, formula reakcije izgleda takole: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
Karakteristika dioksida
Ta snov, ki je bila že omenjena zgoraj, se nahaja v velikih količinah v zemeljski skorji. V obliki minerala, imenovanega piroluzit. Običajno črna ali jekleno siva. Njegovi kristali so majhni, stebri ali igličasti. Mineral ima naslednje lastnosti:
- Piezoelektrični. Kaže se v pojavu dielektrične polarizacije - premik vezanih nabojev v njej ali vrtenje električnih dipolov.
- Polprevodnik. Manifestira se kot povečanje električne prevodnosti z naraščajočo temperaturo.
Omeniti velja tudi, da je dioksid topen v klorovodikovi kislini, kar spremlja sproščanje klora.
Uporaba piroluzita
Elektrolitski manganov dioksid je našel široko uporabo pri proizvodnji baterij in galvanskih celic - kemičnih virov električnega toka, ki običajno temeljijo na interakciji dveh kovin ali njunih oksidov v elektrolitu. Uporablja se tudi za:
- Tvorba katalizatorjev – kemikalij, ki pospešujejo reakcijo, vendar niso njen del. Živahen primer je hopkalit. Polnijo dodatne kartuše za plinske maske za zaščito pred ogljikovim monoksidom.
- Nastajanje snovi, kot sta manganova sol in kalijev permanganat - temno vijolični, skoraj črni kristali, ki, ko se raztopijo v vodi, vodijo do tvorbe svetlo škrlatne tekočine. Formula - KMnO4.
- Razbarvanje zelenih očal.
- Proizvodnja olj in lakov v industriji barv in lakov.
- Za obdelavo kromiranega usnja v usnjarski industriji.
Zanimivo je, da so znanstveniki ugotovili, da so kosi piroluzita iz jame Peche de Laze v južni Franciji sestavljeni iz čistega manganovega dioksida. Verjame se, da so ga neandertalci, ki so živeli pred 350-600 tisoč leti, uporabljali kot katalizator in oksidant za reakcije zgorevanja in oksidacije.
permanganat (kalijev permanganat)
Mnogi ljudje poznajo to snov. Vendar pa onjegova uporaba - malo kasneje. Pomembneje je omeniti, da se s pomočjo permanganata nadaljuje veliko OVR manganove kisline (oksidacijsko-redukcijske reakcije).
To je posledica njegovih izjemnih kemičnih lastnosti. Glede na vodikov indeks (pH) raztopine, ki jo tvori permanganat, se lahko oksidirajo različne snovi z redukcijo v spojine številnih oksidacijskih stanj.
Primerov je veliko. V kislem okolju bo prišlo do redukcije na spojine mangana (II), v nevtralnem okolju bo enaka (IV), v močno alkalnem okolju pa (VI). Takole izgleda:
- kislo: 2KMnO4 +5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 +3N2O.
- B nevtralno: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H 2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
- B alkalna: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K 2SO4 + 2K2MnO4 + H 2Oh. Ta reakcija v tej obliki poteka ob pomanjkanju redukcijskega sredstva in v prisotnosti visoko koncentrirane alkalije. Takšni pogoji upočasnijo hidrolizo.
Omeniti velja, da snov eksplodira ob stiku s koncentrirano žveplovo kislino. Toda če permanganat previdno združimo s to hladno snovjo, nastane nestabilen manganov oksid.
Uporaba kalijevega permanganata
Permanganat zadevne snovi imamočno antiseptično delovanje. V medicini se še posebej pogosto uporabljajo razredčene raztopine s koncentracijo 0,1 %, ki jih uporabljam za zdravljenje opeklin, grgranje in pranje ran. Učinkovito sredstvo za bruhanje je tudi pri zastrupitvi z alkonidami, kot sta akonitin in morfij. Samo v takih primerih uporabite manj koncentrirano raztopino, razredčeno na 0,02-0,1%.
Farmakološko delovanje je netipično. Ko raztopina pride v stik z organskimi snovmi, se sprosti atomski kisik. Oksid, ki je njegov del, tvori spojine, kot so albuminati z beljakovinami. V majhnih koncentracijah delujejo adstrigentno, v večjih pa dražijo, porjavijo in kurijo. Zato je končni učinek odvisen od tega, kako je permanganat permanganske kisline razredčen - močno ali šibko.
Druge aplikacije
Kalijev permanganat je pravzaprav snov, ki se aktivno uporablja na različnih področjih. Poleg medicine je vključeno:
- Pri pomivanju laboratorijske steklene posode. Odlično za odstranjevanje maščob in organskih snovi.
- V pirotehniki kot oksidant.
- Pri določanju oksidabilnosti permanganata v postopku ocenjevanja kakovosti vode po GOST 2761-84 (metoda Kubel).
- Pri toniranju fotografij.
- Za luženje lesa. Tekočina se uporablja kot madež (snov, ki daje barvo).
- Za tvegano odstranjevanje tetovaže. Tekočina opeče kožo, tkiva z barvo pa odmrejo. Boli in brazgotine še vedno ostajajo.
- B kotoksidant v procesu tvorbe para- in metaftalne kisline.
Na koncu bi želel narediti pridržek, da je kalijev permanganat vključen na četrti seznam predhodnih sestavin ruskega stalnega odbora za nadzor drog.
