Canlı və cansız təbiətin ən mühüm hadisələrinin əsasında oksidləşmə-reduksiya prosesləri dayanır: yanma, mürəkkəb maddələrin parçalanması, üzvi birləşmələrin sintezi. Məqaləmizdə xüsusiyyətlərini öyrənəcəyimiz kalium permanganat laboratoriya və sənaye şəraitində istifadə olunan ən güclü oksidləşdirici maddələrdən biridir. Onun oksidləşmə qabiliyyəti reaksiya zamanı dəyişən atomun oksidləşmə vəziyyətindən asılıdır. Gəlin bunu KMnO molekullarının iştirakı ilə baş verən kimyəvi proseslərin konkret nümunələri üzərində nəzərdən keçirək 4.
Maddənin xarakteristikası
Bizim nəzərdən keçirdiyimiz birləşmə (kalium permanqanat) sənayedə ən çox istifadə edilən maddələrdən biridir - manqan birləşmələri. Duz müntəzəm tünd bənövşəyi prizmalar şəklində kristallarla təmsil olunur. Suda yaxşı həll olunur və əla bakterisid xüsusiyyətləri olan moruq rəngli məhlul əmələ gətirir.xüsusiyyətləri. Buna görə də, maddə həm tibbdə, həm də gündəlik həyatda bakterisid agent kimi geniş tətbiq tapmışdır. Heptavalent manqanın digər birləşmələri kimi, duz da üzvi və qeyri-üzvi təbiətin bir çox birləşmələrini oksidləşdirməyə qadirdir. Kalium permanganatın parçalanması kimyəvi laboratoriyalarda kiçik həcmdə təmiz oksigen əldə etmək üçün istifadə olunur. Qarışıq sulfit turşusunu sulfata oksidləşdirir. Sənayedə KMnO4 xlor turşusundan xlor qazı çıxarmaq üçün istifadə olunur. O, həmçinin əksər üzvi maddələri oksidləşdirir və dəmir duzlarını dəmir birləşmələrinə çevirə bilir.
Kalium permanqanat ilə təcrübələr
Kalium permanqanat adlanan maddə qızdırıldıqda parçalanır. Reaksiya məhsullarında sərbəst oksigen, manqan dioksid və yeni duz var - K2MnO4. Laboratoriyada bu proses təmiz oksigen əldə etmək üçün həyata keçirilir. Kalium permanganatın parçalanması üçün kimyəvi tənlik aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər:
2KMnO4=K2MnO4 + MnO2 + O2.
Nizami prizmalar şəklində bənövşəyi kristallar olan quru maddə +200 °C temperatura qədər qızdırılır. Duzun bir hissəsi olan manqan kationunun oksidləşmə vəziyyəti +7-dir. Reaksiya məhsullarında müvafiq olaraq +6 və +4-ə qədər azalır.
Etilen oksidləşməsi
Müxtəlif siniflərə aid olan qaz karbohidrogenləriüzvi birləşmələr molekullarındakı karbon atomları arasında həm tək, həm də çoxlu bağlara malikdir. Üzvi birləşmənin doymamış təbiətinin altında yatan pi bağlarının mövcudluğunu necə müəyyən etmək olar? Bunun üçün sınaq maddəsini (məsələn, eten və ya asetilen) kalium permanganatın bənövşəyi bir məhlulundan keçirərək kimyəvi təcrübələr aparılır. Onun rəngsizləşməsi müşahidə olunur, çünki doymamış bağ məhv edilir. Etilen molekulu oksidləşir və doymamış karbohidrogendən iki atomlu doymuş spirtə - etilen qlikola çevrilir. Bu reaksiya ikiqat və ya üçlü bağların olması üçün keyfiyyətlidir.
KMnO4-ün kimyəvi təzahürlərinin xüsusiyyətləri
Əgər reaktivlərin və reaksiya məhsullarının oksidləşmə dərəcələri dəyişirsə, o zaman oksidləşmə-reduksiya reaksiyası baş verir. Bu, elektronların bir atomdan digərinə hərəkəti fenomeninə əsaslanır. Kalium permanganatın parçalanması vəziyyətində və digər reaksiyalarda olduğu kimi, maddə oksidləşdirici maddənin açıq xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir. Məsələn, natrium sulfit və kalium permanqanatın turşulaşdırılmış məhlulunda natrium, kalium və manqan sulfatlar, həmçinin su əmələ gəlir:
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2 SO4 =2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H20.
Bu halda kükürd ionu reduksiyaedicidir və MnO4- kompleks anionunun bir hissəsi olan manqan, oksidləşdirici maddənin xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir. O, beş elektron qəbul edir, ona görə də onun oksidləşmə vəziyyəti +7 ilə +2 arasında dəyişir.
Ətraf mühitin təsirikimyəvi reaksiyanın axını
Hidrogen ionlarının və ya hidroksil qruplarının konsentrasiyasından asılı olaraq redoks reaksiyasının baş verdiyi məhlulun turşu, qələvi və ya neytral təbiəti fərqləndirilir. Məsələn, hidrogen kationlarının həddindən artıq tərkibi ilə, kalium permanganatda oksidləşmə vəziyyəti +7 olan bir manqan ionu onu +2-ə endirir. Qələvi bir mühitdə, hidroksil qruplarının yüksək konsentrasiyasında, kalium permanganat ilə qarşılıqlı əlaqədə olan natrium sulfit sulfata oksidləşir. Oksidləşmə vəziyyəti +7 olan manqan ionu K2MnO4 tərkibində olan +6 yüklü kationa keçir., məhlulu yaşıl rəngə malikdir. Neytral mühitdə natrium sulfit və kalium permanqanat bir-biri ilə reaksiya verir və manqan dioksid çökür. Manqan kationunun oksidləşmə vəziyyəti +7-dən +4-ə qədər azalır. Reaksiya məhsullarında natrium sulfat və qələvi - natrium hidroksid də olur.
Manqan turşusu duzlarının istifadəsi
Sənayedə tez-tez kalium permanqanatın qızdırıldığı zaman parçalanma reaksiyası və manqan turşusunun duzlarının iştirak etdiyi digər redoks prosesləri istifadə olunur. Məsələn, bir çox üzvi birləşmələrin oksidləşməsi, xlor turşusundan qazlı xlorun ayrılması, qara duzlarının üçvalentliyə çevrilməsi. Kənd təsərrüfatında KMnO4 məhlulu toxumların və torpağın səpindən əvvəl müalicəsi üçün istifadə olunur, tibbdə onlar yaraların səthini müalicə edir, burun boşluğunun iltihablı selikli qişalarını dezinfeksiya edir,şəxsi gigiyena vasitələrini dezinfeksiya etmək üçün istifadə olunur.
Məqaləmizdə biz nəinki kalium permanqanatın parçalanma prosesini ətraflı öyrənmişik, həm də onun oksidləşdirici xüsusiyyətlərini və gündəlik həyatda və sənayedə tətbiqlərini nəzərdən keçirmişik.
