Oksidasyon-indirgeme süreçleri, canlı ve cansız doğanın en önemli fenomeninin altında yatar: yanma, karmaşık maddelerin ayrışması, organik bileşiklerin sentezi. Yazımızda özelliklerini inceleyeceğimiz potasyum permanganat, laboratuvar ve endüstriyel koşullarda kullanılan en güçlü oksitleyici ajanlardan biridir. Oksitleme kabiliyeti, reaksiyon sırasında değişen atomun oksidasyon durumuna bağlıdır. Bunu, KMnO moleküllerinin katılımıyla meydana gelen kimyasal süreçlerin belirli örnekleri üzerinde düşünelim 4.
Maddenin özelliği
Düşündüğümüz bileşik (potasyum permanganat), endüstride en yaygın kullanılan maddelerden biridir - manganez bileşikleri. Tuz, düzenli koyu mor prizmalar şeklinde kristallerle temsil edilir. Suda iyi çözünür ve mükemmel bakteri yok edici özelliklere sahip ahududu renginde bir çözelti oluşturur.özellikler. Bu nedenle, madde hem tıpta hem de günlük yaşamda bakterisidal bir ajan olarak geniş uygulama alanı bulmuştur. Heptavalent manganezin diğer bileşikleri gibi, tuz da organik ve inorganik yapıdaki birçok bileşiği oksitleyebilir. Potasyum permanganatın ayrışması, kimyasal laboratuvarlarda küçük hacimlerde saf oksijen elde etmek için kullanılır. Bileşik, sülfit asidi sülfata oksitler. Endüstride, KMnO4 hidroklorik asitten klor gazı çıkarmak için kullanılır. Aynı zamanda çoğu organik maddeyi oksitler ve demirli tuzları kendi demir bileşiklerine dönüştürebilir.
Potasyum permanganat ile deneyler
Yaygın olarak potasyum permanganat olarak adlandırılan bir madde ısıtıldığında ayrışır. Reaksiyon ürünleri serbest oksijen, manganez dioksit ve yeni bir tuz - K2MnO4 içerir. Laboratuvarda bu işlem saf oksijen elde etmek için yapılır. Potasyum permanganatın ayrışmasının kimyasal denklemi şu şekilde temsil edilebilir:
2KMnO4=K2MnO4 + MnO2 + O2.
Düzenli prizmalar şeklindeki mor kristaller olan kuru madde, +200 °C sıcaklığa kadar ısıtılır. Tuzun bir parçası olan manganez katyonu, +7 oksidasyon durumuna sahiptir. Reaksiyon ürünlerinde sırasıyla +6 ve +4'e düşer.
Etilen oksidasyonu
Farklı sınıflara ait gaz hidrokarbonlarıorganik bileşikler, moleküllerindeki karbon atomları arasında hem tekli hem de çoklu bağlara sahiptir. Organik bir bileşiğin doymamış doğasının altında yatan pi bağlarının varlığı nasıl belirlenir? Bunun için, test maddesi (örneğin, eten veya asetilen) mor bir potasyum permanganat çözeltisinden geçirilerek kimyasal deneyler yapılır. Doymamış bağ yok edildiğinden renk değişikliği gözlenir. Etilen molekülü oksitlenir ve doymamış bir hidrokarbondan dihidrik doymuş alkol - etilen glikole dönüşür. Bu reaksiyon, ikili veya üçlü bağların varlığı için niteldir.
KMnO4'ün kimyasal tezahürlerinin özellikleri
Reaktanların ve reaksiyon ürünlerinin oksidasyon durumları değişirse, oksidasyon-indirgeme reaksiyonu meydana gelir. Elektronların bir atomdan diğerine hareketi olgusuna dayanır. Potasyum permanganatın bozunması durumunda ve diğer reaksiyonlarda olduğu gibi, madde bir oksitleyici maddenin belirgin özelliklerini sergiler. Örneğin, asitleştirilmiş bir sodyum sülfit ve potasyum permanganat çözeltisinde, suyun yanı sıra sodyum, potasyum ve manganez sülfatlar oluşur:
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2 SO4 =2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H20.
Bu durumda, kükürt iyonu bir indirgeyici ajandır ve manganez, kompleks anyon MnO4-, bir oksitleyici ajanın özelliklerini sergiler. Beş elektronu kabul eder, bu nedenle oksidasyon durumu +7'den +2'ye gider.
Çevrenin etkisibir kimyasal reaksiyonun akışı
Hidrojen iyonlarının veya hidroksil gruplarının konsantrasyonuna bağlı olarak, redoks reaksiyonunun meydana geldiği çözeltinin asidik, alkali veya nötr doğası ayırt edilir. Örneğin, aşırı hidrojen katyonları içeriği ile, potasyum permanganatta +7 oksidasyon durumuna sahip bir manganez iyonu onu +2'ye düşürür. Alkali bir ortamda, yüksek bir hidroksil grubu konsantrasyonunda, potasyum permanganat ile etkileşime giren sodyum sülfit, sülfata oksitlenir. +7 oksidasyon durumuna sahip bir manganez iyonu, K2MnO4 bileşiminde olan +6 yüklü bir katyona girer., çözümü yeşil renktedir. Nötr bir ortamda, sodyum sülfit ve potasyum permanganat birbirleriyle reaksiyona girer ve manganez dioksit çöker. Manganez katyonunun oksidasyon durumu +7'den +4'e düşer. Sodyum sülfat ve alkali - sodyum hidroksit de reaksiyon ürünlerinde bulunur.
Manganez asit tuzlarının kullanımı
Isıtıldığında potasyum permanganatın ayrışma reaksiyonu ve manganez asit tuzlarını içeren diğer redoks işlemleri endüstride sıklıkla kullanılır. Örneğin, birçok organik bileşiğin oksidasyonu, hidroklorik asitten gaz halindeki klorun salınması, demirli tuzların üç değerlikli hale dönüştürülmesi. Tarımda, tohumların ve toprağın ekim öncesi tedavisi için bir KMnO4 çözeltisi kullanılır, tıpta yaraların yüzeyini tedavi ederler, burun boşluğunun iltihaplı mukoza zarlarını dezenfekte ederler,kişisel hijyen ürünlerini dezenfekte etmek için kullanılır.
Makalemizde sadece potasyum permanganatın bozunma sürecini ayrıntılı olarak incelemekle kalmadık, aynı zamanda oksitleyici özelliklerini ve günlük yaşam ve endüstrideki uygulamalarını da ele aldık.
