Manganska kiselina je neorgansko nestabilno jedinjenje sa formulom HMnO4. Ne može se pomiješati ni sa jednom drugom supstancom, jer ima svijetlu, intenzivnu ljubičasto-crvenu boju.
Ovo je jak elektrolit u kojem su molekule (električki neutralne čestice) gotovo potpuno disocirane u jone. Uprkos činjenici da postoji samo u rastvorima, jer nije dobijen kao posebna supstanca. Međutim, možete detaljnije reći o svim njegovim karakteristikama.
Hemijska svojstva
U tečnostima, manganova kiselina se postepeno razgrađuje. Ovaj proces je praćen oslobađanjem kiseonika (halkogen, reaktivni nemetal).
Kao rezultat, formira se talog mangan dioksida. Ovako izgleda ovaj proces uz učešće manganove kiseline u formuli: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
Rezultirajuće jedinjenje je MnO2. Tamnosmeđi prah koji je nerastvorljiv u vodi. To je najstabilnije jedinjenje mangana, koje spada u grupu crnih metala.
Također, jedinjenje u pitanju pokazuje karakteristike koje su zajedničke jakim kiselinama. Konkretno, ulazi u reakcije neutralizacije - stupa u interakciju s alkalijama, stvarajući soli i vodu. U pravilu su takvi procesi egzometrijski, odnosno praćeni su oslobađanjem topline. Evo jednog primjera: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
Vrijedi spomenuti i da je permanganska kiselina, kao i njeni permanganati (soli), moćno oksidacijsko sredstvo, akceptor elektrona. Evo primjera koji to demonstrira: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
Fizička svojstva
Kao što je ranije pomenuto, permanganska kiselina, čija je grafička formula prikazana iznad, nije izvedena u svom čistom obliku. Maksimalna koncentracija u vodenim rastvorima karakteristične svetle lila boje ne prelazi 20%.
Ova supstanca je osjetljiva na temperaturu. Ako je manja od 20 ° C, tada otopina formira kristalni hidrat - čvrstu tvar koja nastaje kao rezultat vezivanja kationa (pozitivno nabijenih iona) i molekula vode. Njegova formula je: HMnO4 ⋅ 2H2O. Jonska struktura: (H5O2)+ (MnO4)–.
Također, kad smo već kod togafizičkih svojstava permanganske kiseline, vrijedno je napomenuti njenu molarnu masu. To je 119,94 g/mol.
Proizvodnja kiseline
Ova supstanca se najčešće dobija provođenjem reakcije između dva jedinjenja - razrijeđene sumporne kiseline i otopine barijum permanganata, elementa visoke kemijske aktivnosti. Kao rezultat, taloži se nerastvorljivi talog njegovog sulfata. Ali uklanja se filtriranjem. To izgleda ovako: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
Postoji još jedan način da dobijete ovu kiselinu. Zasnovan je na interakciji vode i mangan oksida koja se javlja na hladnoći. Ovo je, inače, uljasta tekućina koja dolazi u dvije nijanse (braon-zelena ili grimizna). Bez obzira na boju, uvijek će postojati metalik sjaj. On je stabilan na sobnoj temperaturi. A kada se kombinuje sa zapaljivim materijama, zapaljuje ih, često uz eksploziju. Dakle, formula reakcije izgleda ovako: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
Karakteristika dioksida
Ova supstanca, koja je već pomenuta gore, nalazi se u velikim količinama u zemljinoj kori. U obliku minerala zvanog piroluzit. Obično crna ili čelično siva. Kristali su mu mali, stupasti ili igličasti. Mineral ima sljedeća svojstva:
- Piezoelectric. Manifestuje se pojavom dielektrične polarizacije - pomeranjem vezanih naelektrisanja u njoj ili rotacijom električnih dipola.
- Semiconductor. Manifestuje se kao povećanje električne provodljivosti sa povećanjem temperature.
Takođe je vrijedno napomenuti da je dioksid rastvorljiv u hlorovodoničnoj kiselini, što je praćeno oslobađanjem hlora.
Upotreba piroluzita
Elektrolitički mangan dioksid našao je široku primenu u proizvodnji baterija i galvanskih ćelija - hemijskih izvora električne struje, koji se obično zasnivaju na interakciji dva metala ili njihovih oksida u elektrolitu. Također se koristi za:
- Formiranje katalizatora - hemikalija koje ubrzavaju reakciju, ali nisu njen dio. Živopisan primjer je hopkalit. Pune dodatne patrone za gas maske za zaštitu od ugljičnog monoksida.
- Formiranje supstanci kao što su manganova so i kalijum permanganat - tamnoljubičasti, gotovo crni kristali, koji, kada se rastvore u vodi, dovode do formiranja svetle grimizne tečnosti. Formula - KMnO4.
- Promena boje zelenih naočala.
- Proizvodnja ulja i lakova u industriji boja i lakova.
- Za obradu hromirane kože u industriji kože.
Zanimljivo je da su naučnici utvrdili da se komadi piroluzita iz pećine Peche de Laze u južnoj Francuskoj sastoje od čistog mangan-dioksida. Vjeruje se da su ga neandertalci, koji su živjeli prije 350-600 hiljada godina, koristili kao katalizator i oksidator za reakcije sagorijevanja i oksidacije.
permanganat (kalijev permanganat)
Mnogi ljudi su upoznati sa ovom supstancom. Međutim, onjegova primjena - malo kasnije. Važnije je napomenuti da se uz pomoć permanganata odvijaju mnoge OVR manganove kiseline (oksidaciono-redukcione reakcije).
To je zbog njegovih izuzetnih hemijskih svojstava. U zavisnosti od vodoničnog indeksa (pH) rastvora formiranog permanganatom, razne supstance se mogu oksidirati, sa redukcijom u jedinjenja mnogih oksidacionih stanja.
Postoji mnogo primjera. U kiseloj sredini doći će do redukcije na jedinjenja mangana (II), u neutralnoj će biti jednaka (IV), a u jako alkalnoj sredini - (VI). Evo kako to izgleda:
- Kisela: 2KMnO4 +5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 +3N2O.
- B neutralno: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H 2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
- B alkalna: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K 2SO4 + 2K2MnO4 + H 2Oh. Ova reakcija u ovom obliku nastaje u nedostatku redukcionog agensa i u prisustvu visoko koncentriranih alkalija. Takvi uslovi usporavaju hidrolizu.
Vrijedi napomenuti da supstanca eksplodira u kontaktu sa koncentrovanom sumpornom kiselinom. Ali ako se permanganat pažljivo pomeša sa ovom hladnom supstancom, nastaje nestabilni mangan oksid.
Upotreba kalijum permanganata
Permanganat predmetne supstance imasnažno antiseptičko djelovanje. U medicini se posebno koriste razrijeđeni rastvori u koncentraciji od 0,1% koje koristim za liječenje opekotina, ispiranje grla i pranje rana. Takođe je efikasan emetik kod trovanja alkonidima kao što su akonitin i morfijum. Samo u takvim slučajevima koristite manje koncentriranu otopinu, razrijeđenu na 0,02-0,1%.
Farmakološko djelovanje je netipično. Kada otopina dođe u kontakt s organskim tvarima, oslobađa se atomski kisik. Oksid, koji je dio njega, stvara spojeve kao što su albuminati s proteinima. U malim koncentracijama djeluju adstringentno, a u velikim nadražuju, tamne i cauteriziraju. Dakle, konačni efekat zavisi od toga kako je permanganat permanganske kiseline razrijeđen - jako ili slabo.
Ostale aplikacije
Kalijev permanganat je zapravo supstanca koja se aktivno koristi u raznim poljima. Osim medicine, uključeno je:
- Prilikom pranja laboratorijskog staklenog posuđa. Odličan za uklanjanje masti i organskih materija.
- U pirotehnici kao oksidaciono sredstvo.
- Pri određivanju oksidabilnosti permanganata u procesu procene kvaliteta vode prema GOST 2761-84 (Kubel metoda).
- Prilikom toniranja fotografija.
- Za kiseljenje drva. Tečnost se koristi kao mrlja (tvar koja daje boju).
- Za rizično uklanjanje tetovaža. Tečnost opeče kožu, a tkiva sa bojom odumiru. Boli a ožiljci i dalje ostaju.
- B asoksidant u procesu stvaranja para- i metaftalne kiseline.
Na kraju, želeo bih da napravim rezervu da je kalijum permanganat uključen u četvrtu listu prekursora ruskog Stalnog komiteta za kontrolu droga.
