Manganska kiselina je anorganski nestabilni spoj s formulom HMnO4. Ne može se zamijeniti ni s jednom drugom tvari, jer ima svijetlu, intenzivnu ljubičasto-crvenu boju.
Ovo je jak elektrolit u kojem su molekule (električki neutralne čestice) gotovo potpuno disocirane u ione. Unatoč činjenici da postoji samo u otopinama, jer nije dobiven kao zasebna tvar. Međutim, možete detaljnije reći o svim njegovim značajkama.
Kemijska svojstva
U tekućinama, manganova kiselina postupno se razgrađuje. Ovaj proces je popraćen oslobađanjem kisika (halkogena, reaktivnog nemetala).
Kao rezultat, nastaje talog mangan dioksida. Ovako izgleda ovaj proces uz sudjelovanje manganove kiseline u formuli: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
Rezultirajući spoj je MnO2. Tamnosmeđi prah koji je netopiv u vodi. To je najstabilniji spoj mangana, koji pripada skupini crnih metala.
Također, spoj u pitanju pokazuje značajke koje su zajedničke jakim kiselinama. Konkretno, ulazi u reakcije neutralizacije - stupa u interakciju s lužinama, stvarajući soli i vodu. U pravilu su takvi procesi egzometrični, odnosno popraćeni su oslobađanjem topline. Evo jednog primjera: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
Vrijedi spomenuti i da je permanganska kiselina, kao i njezini permanganati (soli), snažno oksidacijsko sredstvo, akceptor elektrona. Evo primjera koji to pokazuje: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
Fizička svojstva
Kao što je ranije spomenuto, permanganska kiselina, čija je grafička formula prikazana gore, nije izvedena u svom čistom obliku. Maksimalna koncentracija u vodenim otopinama s karakterističnom svijetlo lila bojom ne prelazi 20%.
Ova tvar je osjetljiva na temperaturu. Ako je manja od 20 ° C, tada otopina tvori kristalni hidrat - krutinu koja nastaje kao rezultat vezivanja kationa (pozitivno nabijenih iona) i molekula vode. Njegova formula je: HMnO4 ⋅ 2H2O. Ionska struktura: (H5O2)+ (MnO4)–.
Također, kad smo već kod togafizikalna svojstva permanganske kiseline, vrijedno je napomenuti njezinu molarnu masu. To je 119,94 g/mol.
Proizvodnja kiseline
Najčešće se ova tvar dobiva provođenjem reakcije između dva spoja - razrijeđene sumporne kiseline i otopine barijevog permanganata, elementa visoke kemijske aktivnosti. Kao rezultat, taloži se netopivi talog njegovog sulfata. Ali uklanja se filtriranjem. To izgleda ovako: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
Postoji još jedan način da dobijete ovu kiselinu. Temelji se na interakciji vode i manganovog oksida koja se javlja na hladnoći. Ovo je, inače, uljasta tekućina koja dolazi u dvije nijanse (smeđe-zelena ili grimizna). Bez obzira na boju, uvijek će postojati metalik sjaj. On je stabilan na sobnoj temperaturi. A kada se spoji sa zapaljivim tvarima, zapaljuje ih, često uz eksploziju. Dakle, formula reakcije izgleda ovako: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
Karakteristika dioksida
Ova tvar, koja je već spomenuta 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:
- Piezoelektrični. Očituje se pojavom dielektrične polarizacije - pomicanjem vezanih naboja u njoj ili rotacijom električnih dipola.
- Poluvodič. Manifestira se kao povećanje električne vodljivosti s povećanjem temperature.
Vrijedi napomenuti da je dioksid topiv u klorovodičnoj kiselini, što je popraćeno oslobađanjem klora.
Upotreba piroluzita
Elektrolitički manganov dioksid našao je široku primjenu u proizvodnji baterija i galvanskih ćelija - kemijskih izvora električne struje, koji se obično temelje na interakciji dvaju metala ili njihovih oksida u elektrolitu. Također se koristi za:
- Formiranje katalizatora - kemikalija koje ubrzavaju reakciju, ali nisu njezin dio. Živopisan primjer je hopkalit. Pune dodatne patrone za plinske maske za zaštitu od ugljičnog monoksida.
- Tvorba tvari kao što su manganova sol i kalijev permanganat - tamnoljubičasti, gotovo crni kristali, koji, kada se otapaju u vodi, dovode do stvaranja svijetle grimizne tekućine. Formula - KMnO4.
- Promjena boje zelenih naočala.
- Proizvodnja ulja i lakova u industriji boja i lakova.
- Za obradu kromirane kože u kožnoj industriji.
Zanimljivo je da su znanstvenici utvrdili da se dijelovi 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 tisuća godina, koristili kao katalizator i oksidator za reakcije izgaranja i oksidacije.
permanganat (kalijev permanganat)
Mnogi ljudi su upoznati s ovom tvari. Međutim, onjegova primjena - malo kasnije. Važnije je napomenuti da se uz pomoć permanganata odvijaju mnoge OVR manganove kiseline (oksidacijske-redukcijske reakcije).
To je zbog njegovih iznimnih kemijskih svojstava. Ovisno o vodikovom indeksu (pH) otopine formirane permanganatom, razne tvari mogu se oksidirati, redukcijom u spojeve mnogih oksidacijskih stanja.
Postoji mnogo primjera. U kiseloj sredini doći će do redukcije na spojeve mangana (II), u neutralnoj će biti jednaka (IV), a u jako alkalnoj - (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 se reakcija u ovom obliku događa uz nedostatak redukcijskog sredstva i u prisutnosti visoko koncentrirane lužine. Takvi uvjeti usporavaju hidrolizu.
Vrijedi napomenuti da tvar eksplodira u dodiru s koncentriranom sumpornom kiselinom. Ali ako se permanganat pažljivo pomiješa s ovom hladnom tvari, nastaje nestabilni manganov oksid.
Upotreba kalijevog permanganata
Permanganat dotične tvari imasnažno antiseptičko djelovanje. U medicini se posebno koriste razrijeđene otopine s koncentracijom od 0,1% koje koristim za liječenje opeklina, ispiranje grla i pranje rana. Također je učinkovit emetik kod trovanja alkonidima kao što su akonitin i morfij. Samo u takvim slučajevima koristite manje koncentriranu otopinu, razrijeđenu na 0,02-0,1%.
Farmakološko djelovanje je netipično. Kada otopina dođe u dodir s organskim tvarima, oslobađa se atomski kisik. Oksid, koji je dio njega, tvori spojeve poput albuminata s proteinima. U malim koncentracijama djeluju adstringentno, a u velikim nadražuju, tamne i cauteriziraju. Stoga konačni učinak ovisi o tome kako je permanganat permanganske kiseline razrijeđen - jako ili slabo.
Ostale aplikacije
Kalijev permanganat je zapravo tvar koja se aktivno koristi na raznim poljima. Osim medicine, uključeno je:
- Prilikom pranja laboratorijskog staklenog posuđa. Izvrsno za uklanjanje masnoća i organskih tvari.
- U pirotehnici kao oksidacijsko sredstvo.
- Prilikom određivanja oksidabilnosti permanganata u postupku procjene kvalitete vode prema GOST 2761-84 (Kubel metoda).
- Prilikom toniranja fotografija.
- Za kiseljenje drva. Tekućina se koristi kao mrlja (tvar koja daje boju).
- Za rizično uklanjanje tetovaža. Tekućina opeče kožu, a tkiva s bojom odumiru. Boli, a ožiljci i dalje ostaju.
- B kaooksidacijsko sredstvo u procesu stvaranja para- i metaftalne kiseline.
Na kraju, želio bih napraviti rezervu da je kalijev permanganat uključen u četvrti popis prekursora ruskog Stalnog odbora za kontrolu droga.
