Penguraian kalium permanganat. Sifat garam asid mangan

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 05:36

Proses pengurangan pengoksidaan mendasari fenomena terpenting alam bernyawa dan tidak bernyawa: pembakaran, penguraian bahan kompleks, sintesis sebatian organik. Kalium permanganat, sifat yang akan kita pelajari dalam artikel kami, adalah salah satu agen pengoksidaan paling berkuasa yang digunakan dalam keadaan makmal dan industri. Keupayaan pengoksidaannya bergantung pada keadaan pengoksidaan atom, yang berubah semasa berlangsungnya tindak balas. Mari kita pertimbangkan ini pada contoh khusus proses kimia yang berlaku dengan penyertaan molekul KMnO ₄.

Ciri bahan

Sebatian yang sedang kami pertimbangkan (potassium permanganate) adalah salah satu bahan yang paling banyak digunakan dalam industri - sebatian mangan. Garam diwakili oleh kristal dalam bentuk prisma ungu gelap biasa. Ia larut dengan baik dalam air dan membentuk larutan berwarna raspberi dengan sifat bakteria yang sangat baik.ciri-ciri. Oleh itu, bahan itu telah menemui aplikasi yang meluas dalam perubatan dan dalam kehidupan seharian sebagai agen bakteria. Seperti sebatian mangan heptavalen lain, garam mampu mengoksidakan banyak sebatian organik dan bukan organik. Penguraian kalium permanganat digunakan dalam makmal kimia untuk mendapatkan jumlah kecil oksigen tulen. Kompaun tersebut mengoksidakan asid sulfit kepada sulfat. Dalam industri, KMnO₄ digunakan untuk mengekstrak gas klorin daripada asid hidroklorik. Ia juga mengoksidakan kebanyakan bahan organik dan mampu menukar garam ferus kepada sebatian feriknya.

Eksperimen dengan kalium permanganat

Bahan yang biasa dipanggil kalium permanganat terurai apabila dipanaskan. Hasil tindak balas mengandungi oksigen bebas, mangan dioksida dan garam baharu - K₂MnO₄. Di makmal, proses ini dijalankan untuk mendapatkan oksigen tulen. Persamaan kimia untuk penguraian kalium permanganat boleh diwakili seperti berikut:

2KMnO₄=K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂.

Bahan kering, iaitu kristal ungu dalam bentuk prisma sekata, dipanaskan pada suhu +200 °C. Kation mangan, yang merupakan sebahagian daripada garam, mempunyai keadaan pengoksidaan +7. Ia berkurangan dalam produk tindak balas kepada +6 dan +4, masing-masing.

Pengoksidaan etilena

Gas hidrokarbon kepunyaan kelas yang berbezasebatian organik mempunyai kedua-dua ikatan tunggal dan berbilang antara atom karbon dalam molekulnya. Bagaimana untuk menentukan kehadiran ikatan pi yang mendasari sifat tak tepu sebatian organik? Untuk ini, eksperimen kimia dijalankan dengan melepasi bahan ujian (contohnya, etena atau asetilena) melalui larutan ungu kalium permanganat. Perubahan warnanya diperhatikan, kerana ikatan tak tepu dimusnahkan. Molekul etilena teroksida dan bertukar daripada hidrokarbon tak tepu kepada alkohol tepu dihidrik - etilena glikol. Tindak balas ini adalah kualitatif untuk kehadiran ikatan berganda atau rangkap tiga.

Ciri manifestasi kimia KMnO4

Jika keadaan pengoksidaan bahan tindak balas dan hasil tindak balas berubah, maka tindak balas pengurangan pengoksidaan berlaku. Ia berdasarkan fenomena pergerakan elektron dari satu atom ke atom yang lain. Seperti dalam kes penguraian kalium permanganat, dan dalam tindak balas lain, bahan itu mempamerkan sifat-sifat agen pengoksida yang jelas. Contohnya, dalam larutan berasid natrium sulfit dan kalium permanganat, natrium, kalium dan mangan sulfat terbentuk, serta air:

5Na₂SO₃ + 2KMnO₄ + 3H₂ SO₄ =2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3J₂0.

Dalam kes ini, ion sulfur ialah agen penurunan, dan mangan, yang merupakan sebahagian daripada anion kompleks MnO₄^-, mempamerkan sifat agen pengoksidaan. Ia menerima lima elektron, jadi keadaan pengoksidaannya berubah dari +7 kepada +2.

Pengaruh persekitaran terhadapaliran tindak balas kimia

Bergantung kepada kepekatan ion hidrogen atau kumpulan hidroksil, sifat asid, alkali atau neutral bagi larutan di mana tindak balas redoks berlaku dibezakan. Contohnya, dengan lebihan kandungan kation hidrogen, ion mangan dengan keadaan pengoksidaan +7 dalam kalium permanganat menurunkannya kepada +2. Dalam persekitaran alkali, pada kepekatan tinggi kumpulan hidroksil, natrium sulfit, berinteraksi dengan kalium permanganat, dioksidakan kepada sulfat. Ion mangan dengan keadaan pengoksidaan +7 masuk ke dalam kation dengan cas +6, iaitu dalam komposisi K₂MnO₄, penyelesaian yang mempunyai warna hijau. Dalam persekitaran neutral, natrium sulfit dan kalium permanganat bertindak balas antara satu sama lain, dan mendakan dioksida. Keadaan pengoksidaan kation mangan berkurangan daripada +7 kepada +4. Natrium sulfat dan alkali - natrium hidroksida juga terdapat dalam produk tindak balas.

Penggunaan garam asid mangan

Tindak balas penguraian kalium permanganat apabila dipanaskan dan proses redoks lain yang melibatkan garam asid mangan sering digunakan dalam industri. Sebagai contoh, pengoksidaan banyak sebatian organik, pembebasan klorin gas daripada asid hidroklorik, penukaran garam ferus kepada trivalen. Dalam pertanian, larutan KMnO₄ digunakan untuk rawatan pra-menabur benih dan tanah, dalam perubatan mereka merawat permukaan luka, membasmi kuman membran mukus yang meradang rongga hidung,digunakan untuk membasmi kuman barangan kebersihan diri.

Dalam artikel kami, kami bukan sahaja mengkaji secara terperinci proses penguraian kalium permanganat, tetapi juga mempertimbangkan sifat pengoksidaan dan aplikasinya dalam kehidupan seharian dan industri.