Mangansyra är en oorganisk instabil förening med formeln HMnO4. Det kan inte förväxlas med något annat ämne, eftersom det har en ljus, intensiv lila-röd färg.
Detta är en stark elektrolyt där molekyler (elektriskt neutrala partiklar) nästan helt dissocieras till joner. Trots att det bara finns i lösningar, eftersom det inte har erhållits som ett separat ämne. Du kan dock berätta mer om alla dess funktioner.
Kemiska egenskaper
I vätskor sönderfaller mangansyra gradvis. Denna process åtföljs av frisättning av syre (kalkogen, en reaktiv icke-metall).
Som ett resultat bildas en fällning av mangandioxid. Så här ser den här processen ut med deltagande av mangansyra i formeln: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
Den resulterande föreningen är MnO2. Mörkbrunt pulver som är olösligt i vatten. Det är den mest stabila föreningen av mangan, som tillhör gruppen järnmetaller.
Också föreningen i fråga uppvisar egenskaper som är gemensamma för starka syror. I synnerhet går det in i neutraliseringsreaktioner - det interagerar med alkalier och bildar s alter och vatten. Som regel är sådana processer exometriska, det vill säga de åtföljs av frigöring av värme. Här är ett exempel: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
Det är också värt att nämna att permangansyra, liksom dess permanganater (s alter), är ett kraftfullt oxidationsmedel, en elektronacceptor. Här är ett exempel som visar detta: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
Fysiska egenskaper
Som tidigare nämnts har permangansyra, vars grafiska formel visas ovan, inte härletts i sin rena form. Den maximala koncentrationen i vattenlösningar med en karakteristisk ljus lila färg överstiger inte 20%.
Detta ämne är temperaturkänsligt. Om det är mindre än 20 ° C, bildar lösningen ett kristallint hydrat - ett fast ämne som uppstår som ett resultat av bindningen av katjoner (positivt laddade joner) och vattenmolekyler. Dess formel är: HMnO4 ⋅ 2H2O. Jonisk struktur: (H5O2)+ (MnO4)–.
Också på tal omfysikaliska egenskaper permangansyra, det är värt att notera dess molära massa. Det är 119,94 g/mol.
Producerar syra
Oftast erhålls detta ämne genom att utföra en reaktion mellan två föreningar - utspädd svavelsyra och en lösning av bariumpermanganat, ett grundämne med hög kemisk aktivitet. Som ett resultat fälls en olöslig fällning av dess sulfat ut. Men det tas bort genom filtrering. Det ser ut så här: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
Det finns ett annat sätt att få den här syran. Den är baserad på växelverkan mellan vatten och manganoxid som förekommer i kylan. Detta är förresten en oljig vätska som finns i två nyanser (brungrön eller scharlakansröd). Oavsett färg kommer det alltid att finnas en metallisk glans. Han är stabil i rumstemperatur. Och i kombination med brännbara ämnen antänder det dem, ofta med en explosion. Så, reaktionsformeln ser ut så här: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
Dioxidkarakteristik
Detta ämne, som redan har nämnts ovan, finns i stora mängder i jordskorpan. I form av ett mineral som kallas pyrolusit. Vanligtvis svart eller stålgrå. Dess kristaller är små, kolumnformade eller nålformade. Mineralet har följande egenskaper:
- Piezoelektrisk. Manifesteras i förekomsten av dielektrisk polarisation - förskjutningen av bundna laddningar i den eller rotationen av elektriska dipoler.
- Halvledare. Manifesteras som en ökning av elektrisk ledningsförmåga med ökande temperatur.
Det är också värt att notera att dioxiden är löslig i s altsyra, vilket åtföljs av frigöring av klor.
Användning av pyrolusite
Elektrolytisk mangandioxid har fått bred användning vid tillverkning av batterier och galvaniska celler - kemiska källor för elektrisk ström, som vanligtvis är baserade på interaktionen mellan två metaller eller deras oxider i en elektrolyt. Används även för:
- Bildning av katalysatorer - kemikalier som påskyndar reaktionen, men som inte är en del av den. Ett levande exempel är hopkalit. De fyller ytterligare patroner för gasmasker för att skydda mot kolmonoxid.
- Bildandet av ämnen som mangans alt och kaliumpermanganat - mörklila, nästan svarta kristaller, som när de löses upp i vatten leder till bildandet av en ljus röd vätska. Formel - KMnO4.
- Missfärgning av gröna glasögon.
- Tillverkning av oljor och fernissor inom färg- och lackindustrin.
- För beredning av kromläder inom läderindustrin.
Intressant nog har forskare fastställt att bitar av pyrolusit från grottan Peche de Laze i södra Frankrike är sammansatta av ren mangandioxid. Man tror att neandertalarna, som levde för 350-600 tusen år sedan, använde den som en katalysator och oxidationsmedel för förbränning och oxidationsreaktioner.
Permanganat (kaliumpermanganat)
Många människor är bekanta med detta ämne. Emellertid, odess tillämpning - lite senare. Det är viktigare att notera att det är med hjälp av permanganat som många OVR av mangansyra (oxidations-reduktionsreaktioner) fortsätter.
Detta beror på dess exceptionella kemiska egenskaper. Beroende på väteindex (pH) för lösningen som bildas av permanganat kan olika ämnen oxideras, med reduktion till föreningar med många oxidationstillstånd.
Det finns många exempel. I en sur miljö kommer reduktion till mangan (II) föreningar att ske, i en neutral miljö kommer det att vara lika med (IV), och i en starkt alkalisk miljö - (VI). Så här ser det ut:
- Acidic: 2KMnO4 +5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 +3N2O.
- B neutral: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H 2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
- B alkalisk: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K 2SO4 + 2K2MnO4 + H 2Åh. Denna reaktion i denna form sker med brist på ett reduktionsmedel och i närvaro av högkoncentrerad alkali. Sådana förhållanden saktar ner hydrolysen.
Det är värt att notera att ämnet exploderar vid kontakt med koncentrerad svavelsyra. Men om permanganat noggrant kombineras med detta kalla ämne, bildas instabil manganoxid.
Användning av kaliumpermanganat
Permanganatet av ämnet i fråga harkraftfull antiseptisk verkan. Särskilt mycket använda inom medicin är utspädda lösningar med en koncentration på 0,1%, som jag använder för att behandla brännskador, gurgla och tvätta sår. Det är också ett effektivt kräkmedel vid förgiftning med alkonider som akonitin och morfin. Använd endast i sådana fall en mindre koncentrerad lösning, utspädd till 0,02-0,1%.
Farmakologiska åtgärder är atypiska. När lösningen kommer i kontakt med organiska ämnen frigörs atomärt syre. Oxiden, som är en del av den, bildar föreningar som albuminater med proteiner. I små koncentrationer har de en sammandragande effekt, och i stora koncentrationer är de irriterande, solbrännande och frätande. Därför beror den slutliga effekten på hur permanganatet av permangansyra späds ut - starkt eller svagt.
Andra applikationer
Kaliumpermanganat är faktiskt ett ämne som aktivt används inom olika områden. Förutom medicin handlar det om:
- När du tvättar laboratorieglas. Utmärkt för att ta bort fetter och organiskt material.
- Inom pyroteknik som oxidationsmedel.
- Vid bestämning av permanganats oxiderbarhet i processen att bedöma vattenkvaliteten enligt GOST 2761-84 (Kubel-metoden).
- När tona foton.
- För vedbetning. Vätskan används som fläck (ett ämne som ger färg).
- För riskfylld tatueringsborttagning. Vätskan bränner huden och vävnaderna med färgen dör av. Det gör ont och ärren finns fortfarande kvar.
- B asoxidationsmedel i processen för bildning av para- och metaftalsyror.
Slutligen vill jag reservera att kaliumpermanganat ingår i den fjärde listan över prekursorer till den ryska ständiga kommittén för narkotikakontroll.
