Descompunerea permanganatului de potasiu. Proprietăți ale sărurilor de acid manganos

Procesele de oxidare-reducere stau la baza celor mai importante fenomene de natură animată și neînsuflețită: arderea, descompunerea substanțelor complexe, sinteza compușilor organici. Permanganatul de potasiu, ale cărui proprietăți vom studia în articolul nostru, se referă la cei mai puternici oxidanți

Caracteristicile substanței

Compusul pe care îl considerăm (permanganatul de potasiu) este una dintre cele mai frecvent utilizate substanțe din industrie - compușii de mangan. Sarea este reprezentată de cristale sub formă de prisme regulate de culoare violet închis. Se dizolvă bine în apă și formează o soluție de culoare purpurie, care are caracteristici bactericide excelente. Prin urmare, substanța a găsit o aplicare largă atât în ​​medicină, cât și în viața de zi cu zi ca agent bactericid. Ca și alți compuși ai manganului semivalent, sarea este capabilă să oxideze mulți compuși de natură organică și anorganică. Descompunerea permanganatului de potasiu este folosită în laboratoarele chimice pentru a produce volume mici de oxigen pur. Compusul oxidează acidul sulfitic în acid sulfat. În industria KMnO₄ este utilizat pentru a separa clorul gazos de acidul clorhidric. De asemenea, oxidat majoritatea substanțelor organice, este capabil să transforme sărurile feroase în forma compușilor trivalenți ai săi.

Experimente cu permanganat de potasiu

Substanța, în viața de zi cu zi numită mangan, se descompune la încălzire. În produsele de reacție oxigenul liber, dioxidul de mangan și o nouă sare - K₂MnO₄. În laborator, acest proces este efectuat pentru a produce oxigen pur. Ecuația chimică de descompunere a permanganatului de potasiu poate fi reprezentată după cum urmează:

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂.

Substanța uscată, care este un cristal violet sub formă de prisme regulate, este încălzită la o temperatură de +200 ° C. Cationul de mangan, care este în sare, are o stare de oxidare de +7. Ea scade în produsele de reacție la valori de +6 și, respectiv, +4.

Oxidarea etilenei

Hidrocarburile gazoase aparținând diferitelor clase de compuși organici au atât legături unice cât și multiple între atomii de carbon din moleculele lor. Cum se determină prezența legăturilor pi, care stau la baza naturii nesaturate a compusului organic? Pentru aceasta, se efectuează experimente chimice prin trecerea substanței de testat (de exemplu, etenă sau acetilenă) prin purpuriu soluție de permanganat de potasiu. Decolorarea sa este observată, deoarece legătura nesaturată este distrusă. Molecula de etilenă este oxidată și, din hidrocarbură nesaturată, este transformată într-un alcool limitativ diatomic - etilen glicol. Această reacție este calitativă pentru prezența legăturilor duble sau triple.

Caracteristicile manifestărilor chimice ale KMnO4

Dacă starea de oxidare a reactanților și a produselor de reacție se schimbă, apare o reacție de reducere a oxidării. Se bazează pe fenomenul mișcării electronilor de la un atom la altul. Ca și în cazul descompunerii permanganatului de potasiu și în alte reacții, substanța prezintă proprietăți pronunțate ale oxidantului. De exemplu, într-o soluție acidă de sulfit de sodiu și permanganat de potasiu se formează sulfat de sodiu, potasiu și mangan, precum și apă:

5NA₂SO₃ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5NA₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂0.

În acest caz, ionul de sulf este un agent reducător, iar manganul care intră în anionul complex MnO₄^-, arată proprietățile oxidantului. Este nevoie de cinci electroni, deci gradul de oxidare scade de la +7 la +2.

Influența mediului asupra cursului reacției chimice

În funcție de concentrația ionilor de hidrogen sau a grupărilor hidroxil, se disting natura acidă, alcalină sau neutră a soluției, în care are loc o reacție de reducere a oxidării. De exemplu, cu un conținut în exces de cationi de hidrogen, un ion de mangan cu o stare de oxidare de +7 în permanganat de potasiu îl scade la +2. Într-un mediu alcalin, cu o concentrație ridicată de grupe hidroxil, sulfitul de sodiu reacționează cu permanganatul de potasiu și este oxidat în sulfat. Ionul de mangan cu o stare de oxidare de +7 trece într-un cation cu o sarcină de +6, care este conținut în K₂MnO₄, a cărui soluție are o culoare verde. Într-un mediu neutru, sulfitul de sodiu și permanganatul de potasiu reacționează unul cu altul, în timp ce dioxidul de mangan precipită. Gradul de oxidare a cationului de mangan scade de la +7 la +4. În produsele de reacție, se găsesc de asemenea sulfat de sodiu și hidroxid de sodiu alcalin.

Utilizarea sărurilor de acid manganos

Reacția de descompunere permanganatul de potasiu sub încălzire și alte procese redox care implică săruri de mangan sunt adesea folosite în industrie. De exemplu, oxidarea multor compuși organici, eliberarea clorului gazos din acid clorhidric, conversia sărurilor feroase la trivalenți. În agricultură, soluția KMnO₄ sunt utilizate pentru pre-tratarea semințelor și a solului, în medicină procesează suprafața plăgii, dezinfectează mucoasele inflamate ale cavității nazale și o folosesc pentru a dezinfecta elementele de igienă personală.

În acest articol, nu am studiat doar în detaliu procesul de descompunere a permanganatului de potasiu, dar, de asemenea, am examinat proprietățile sale oxidante și aplicațiile în viața cotidiană și în industrie.