Мангановата киселина е неорганично нестабилно съединение с формула HMnO4. Не може да се обърка с друго вещество, тъй като има ярък, наситен лилаво-червен цвят.
Това е силен електролит, в който молекулите (електрически неутрални частици) са почти напълно дисоциирани на йони. Въпреки факта, че съществува само в разтвори, тъй като не е получен като отделно вещество. Можете обаче да разкажете за всичките му характеристики по-подробно.
Химически свойства
В течности манганова киселина постепенно се разлага. Този процес е придружен от освобождаване на кислород (халкоген, реактивен неметал).
В резултат на това се образува утайка от манганов диоксид. Ето как изглежда този процес с участието на манганова киселина във формулата: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
Полученото съединение е MnO2. Тъмнокафяв прах, който е неразтворим във вода. Това е най-стабилното съединение на мангана, което принадлежи към групата на черните метали.
Също така, въпросното съединение проявява характеристики, които са общи за силните киселини. По-специално, той влиза в реакции на неутрализация - взаимодейства с алкали, образувайки соли и вода. По правило такива процеси са екзометрични, тоест са придружени от отделяне на топлина. Ето един пример: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
Заслужава да се спомене също, че пермангановата киселина, подобно на нейните перманганати (соли), е мощен окислител, акцептор на електрони. Ето пример, демонстриращ това: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
Физически свойства
Както бе споменато по-рано, перманганова киселина, чиято графична формула е показана по-горе, не е получена в чиста форма. Максималната концентрация във водни разтвори с характерен ярък люляк цвят не надвишава 20%.
Това вещество е чувствително към температура. Ако е по-малко от 20 ° C, тогава разтворът образува кристален хидрат - твърдо вещество, което се получава в резултат на свързването на катиони (положително заредени йони) и водни молекули. Формулата му е: HMnO4 ⋅ 2H2O. Йонна структура: (H5O2)+ (MnO4)–.
Също така, като стана дума зафизически свойства на перманганова киселина, заслужава да се отбележи нейната моларна маса. Това е 119,94 g/mol.
Производство на киселина
Най-често това вещество се получава чрез провеждане на реакция между две съединения - разредена сярна киселина и разтвор на бариев перманганат, елемент с висока химическа активност. В резултат на това се утаява неразтворима утайка от нейния сулфат. Но се отстранява чрез филтриране. Изглежда така: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
Има друг начин да получите тази киселина. Той се основава на взаимодействието на вода и манганов оксид, възникващи в студа. Това, между другото, е мазна течност, която се предлага в два нюанса (кафяво-зелено или алено). Какъвто и да е цветът, винаги ще има метален блясък. Той е стабилен при стайна температура. И когато се комбинира с горими вещества, той ги запалва, често с експлозия. И така, формулата на реакцията изглежда така: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
Диоксидна характеристика
Това вещество, което вече беше споменато по-горе, се намира в големи количества в земната кора. Под формата на минерал, наречен пиролузит. Обикновено черно или стоманено сиво. Кристалите му са малки, колоновидни или игловидни. Минералът има следните свойства:
- Пиезоелектричен. Проявява се в появата на диелектрична поляризация - изместване на свързаните заряди в нея или въртене на електрически диполи.
- Полупроводник. Проявява се като увеличаване на електрическата проводимост с повишаване на температурата.
Заслужава да се отбележи също, че диоксидът е разтворим в солна киселина, което е придружено от освобождаване на хлор.
Използване на пиролузит
Електролитичният манганов диоксид е намерил широко приложение в производството на батерии и галванични елементи - химически източници на електрически ток, които обикновено се основават на взаимодействието на два метала или техните оксиди в електролит. Използва се също за:
- Образуване на катализатори - химикали, които ускоряват реакцията, но не са част от нея. Ярък пример е хопкалит. Те пълнят допълнителни патрони за противогази за защита от въглероден окис.
- Образуването на вещества като манганова сол и калиев перманганат - тъмно лилави, почти черни кристали, които при разтваряне във вода водят до образуването на яркочервена течност. Формула - KMnO4.
- Обезцветяване на зелени очила.
- Производство на масла и лакове в производството на бои и лакове.
- За обработка на хромирана кожа в кожената индустрия.
Интересно е, че учените са установили, че парчета пиролузит от пещерата Пеш де Лаз в Южна Франция са съставени от чист манганов диоксид. Смята се, че неандерталците, които са живели преди 350-600 хиляди години, са го използвали като катализатор и окислител за реакции на горене и окисление.
Перманганат (калиев перманганат)
Много хора са запознати с това вещество. Въпреки това, oприложението му - малко по-късно. По-важно е да се отбележи, че именно с помощта на перманганат протичат много OVR на манганова киселина (окислително-редукционни реакции).
Това се дължи на неговите изключителни химични свойства. В зависимост от водородния индекс (рН) на разтвора, образуван от перманганат, различни вещества могат да бъдат окислени, с редукция до съединения с много степени на окисление.
Има много примери. В кисела среда ще настъпи редукция до манганови (II) съединения, в неутрална среда ще бъде равно на (IV), а в силно алкална среда - (VI). Ето как изглежда:
- Киселинно: 2KMnO4 +5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 +3N2O.
- B неутрално: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H 2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
- B алкално: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K 2SO4 + 2K2MnO4 + H 2О. Тази реакция в тази форма протича при липса на редуциращ агент и в присъствието на силно концентрирана основа. Такива условия забавят хидролизата.
Заслужава да се отбележи, че веществото експлодира при контакт с концентрирана сярна киселина. Но ако перманганатът се комбинира внимателно с това студено вещество, се образува нестабилен манганов оксид.
Използване на калиев перманганат
Перманганатът на въпросното вещество имамощно антисептично действие. Особено широко използвани в медицината са разредени разтвори с концентрация 0,1%, които използвам за лечение на изгаряния, гаргара и измиване на рани. Също така е ефективен еметик при отравяне с алкониди като аконитин и морфин. Само в такива случаи използвайте по-малко концентриран разтвор, разреден до 0,02-0,1%.
Фармакологичното действие е нетипично. Когато разтворът влезе в контакт с органични вещества, се отделя атомен кислород. Оксидът, който е част от него, образува съединения като албуминати с протеини. В малки концентрации те имат стягащо действие, а в големи концентрации са дразнещи, тен и каутеризиращи. Следователно крайният ефект зависи от това как е разреден перманганатът на перманганова киселина - силно или слабо.
Други приложения
Калиевият перманганат всъщност е вещество, което се използва активно в различни области. В допълнение към медицината, той участва:
- При миене на лабораторни стъклени съдове. Отличен за премахване на мазнини и органични вещества.
- В пиротехниката като окислител.
- При определяне на окислимостта на перманганат в процеса на оценка на качеството на водата съгласно GOST 2761-84 (метод на Кубел).
- При тониране на снимки.
- За мариноване на дърва. Течността се използва като петно (вещество, което придава цвят).
- За рисковано премахване на татуировка. Течността изгаря кожата, а тъканите с боята отмират. Боли и белезите все още остават.
- B катоокислител в процеса на образуване на пара- и метафталови киселини.
Накрая, бих искал да направя резервация, че калиевият перманганат е включен в четвъртия списък с прекурсори на Руската постоянна комисия за контрол на наркотиците.
