A mangánsav egy szervetlen instabil vegyület, amelynek képlete HMnO4. Nem téveszthető össze semmilyen más anyaggal, mivel élénk, intenzív lilás-piros színe van.
Ez egy erős elektrolit, amelyben a molekulák (elektromosan semleges részecskék) szinte teljesen disszociálnak ionokká. Annak ellenére, hogy csak oldatokban létezik, mert különálló anyagként nem nyerték el. Minden funkciójáról azonban részletesebben is beszámolhat.
Kémiai tulajdonságok
A folyadékokban a mangánsav fokozatosan lebomlik. Ezt a folyamatot oxigén (kalkogén, reaktív nemfém) felszabadulás kíséri.
Ennek eredményeként mangán-dioxid csapadék képződik. Így néz ki ez a folyamat a mangánsav részvételével a következő képletben: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
A kapott vegyület MnO2. Sötétbarna por, amely vízben nem oldódik. Ez a mangán legstabilabb vegyülete, amely a vasfémek csoportjába tartozik.
Ezenkívül a kérdéses vegyület az erős savakra jellemző tulajdonságokkal rendelkezik. Különösen közömbösítési reakciókba lép - kölcsönhatásba lép lúgokkal, sókat és vizet képezve. Az ilyen folyamatok általában exometrikusak, azaz hőkibocsátással járnak. Íme egy példa: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
Azt is érdemes megemlíteni, hogy a permangánsav a permanganátjaihoz (sóihoz) hasonlóan erős oxidálószer, elektronakceptor. Íme egy példa ennek bemutatására: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
Fizikai tulajdonságok
Mint korábban említettük, a permangánsavat, amelynek grafikus képlete fent látható, nem tiszta formájában nyerték ki. A jellegzetes élénk lila színű vizes oldatok maximális koncentrációja nem haladja meg a 20%-ot.
Ez az anyag érzékeny a hőmérsékletre. Ha 20 ° C-nál alacsonyabb, akkor az oldat kristályos hidrátot képez - szilárd anyagot, amely a kationok (pozitív töltésű ionok) és a vízmolekulák kötése eredményeként keletkezik. Képlete: HMnO4 ⋅ 2H2O. Ionos szerkezet: (H5O2)+ (MnO4)–.
Egyébként, ha már beszélünka permangánsav fizikai tulajdonságait, érdemes megjegyezni moláris tömegét. 119,94 g/mol.
Sav előállítása
Ezt az anyagot leggyakrabban két vegyület – híg kénsav és bárium-permanganát oldat, amely egy nagy kémiai aktivitású elem – reakciójával nyerik. Ennek eredményeként szulfátjának oldhatatlan csapadéka válik ki. De szűréssel eltávolítják. Így néz ki: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
Van egy másik módja ennek a savnak a beszerzésére. A víz és a mangán-oxid kölcsönhatásán alapul, amely hidegben előfordul. Ez egyébként egy olajos folyadék, amely két árnyalatban kapható (barna-zöld vagy skarlát). Bármi legyen is a szín, mindig fémes fényű lesz. Szobahőmérsékleten stabil. Éghető anyagokkal kombinálva pedig meggyullad, gyakran robbanással. Tehát a reakcióképlet így néz ki: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
Dioxid jellemző
Ez az anyag, amelyet fentebb már említettünk, nagy mennyiségben található meg a földkéregben. A piroluzit nevű ásvány formájában. Általában fekete vagy acélszürke. Kristályai kicsik, oszlop- vagy tű alakúak. Az ásvány a következő tulajdonságokkal rendelkezik:
- Piezoelektromos. A dielektromos polarizáció fellépésében nyilvánul meg - a benne lévő kötött töltések elmozdulásában vagy az elektromos dipólusok elfordulásában.
- Félvezető. Az elektromos vezetőképesség növekedésében a hőmérséklet emelkedésével nyilvánul meg.
Azt is érdemes megjegyezni, hogy a dioxid sósavban oldódik, ami klór felszabadulásával jár.
Piroluzit használata
Az elektrolitikus mangán-dioxidot széles körben alkalmazzák az akkumulátorok és galvánelemek – az elektromos áram kémiai forrásai – gyártásában, amelyek általában két fém vagy oxidjaik kölcsönhatásán alapulnak egy elektrolitban. A következőhöz is használható:
- Katalizátorok képződése – olyan vegyszerek, amelyek felgyorsítják a reakciót, de nem részei annak. Élénk példa a hopkalit. A szén-monoxid elleni védelem érdekében további patronokat töltenek meg a gázálarcokhoz.
- Olyan anyagok képződése, mint a mangánsó és a kálium-permanganát – sötétlila, majdnem fekete kristályok, amelyek vízben oldva fényes bíbor színű folyadék képződéséhez vezetnek. Képlet - KMnO4.
- A zöld szemüveg elszíneződése.
- Olajok és lakkok gyártása a festék- és lakkiparban.
- Krómbőr öltöztetéséhez a bőriparban.
Érdekes módon a tudósok megállapították, hogy a dél-franciaországi Peche de Laze barlangból származó piroluzitdarabok tiszta mangán-dioxidból állnak. Úgy tartják, hogy a neandervölgyiek, akik 350-600 ezer évvel ezelőtt éltek, katalizátorként és oxidálószerként használták égési és oxidációs reakciókhoz.
Permanganát (kálium-permanganát)
Sokan ismerik ezt az anyagot. Azonban oalkalmazása - egy kicsit később. Fontosabb megjegyezni, hogy a permanganát segítségével sok OVR mangánsav (oxidációs-redukciós reakció) megy végbe.
Ez kivételes kémiai tulajdonságainak köszönhető. A permanganát oldat hidrogén indexétől (pH) függően különféle anyagok oxidálódhatnak, sokféle oxidációs állapotú vegyületté redukálva.
Sok példa van. Savas környezetben mangán (II) vegyületekké redukálódik, semleges környezetben egyenlő (IV), erősen lúgos környezetben pedig (VI). Így néz ki:
- Savas: 2KMnO4 +5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 +3N2O.
- B semleges: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H 2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
- B lúgos: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K 2SO4 + 2K2MnO4 + H 2Ó. Ez a reakció ebben a formában redukálószer hiányában és erősen koncentrált lúg jelenlétében megy végbe. Az ilyen körülmények lelassítják a hidrolízist.
Érdemes megjegyezni, hogy az anyag tömény kénsavval érintkezve felrobban. De ha a permanganátot óvatosan keverik ezzel a hideg anyaggal, instabil mangán-oxid képződik.
Kálium-permanganát használata
A kérdéses anyag permanganátja rendelkezikerős antiszeptikus hatás. A gyógyászatban különösen széles körben használják a 0,1%-os koncentrációjú híg oldatokat, amelyeket égési sérülések kezelésére, gargalizálásra és sebek mosására használok. Hatékony hányáscsillapító az alkonidokkal, például akonitinnal és morfiummal történő mérgezés esetén is. Csak ilyen esetekben használjon kevésbé tömény oldatot, 0,02-0,1%-ra hígítva.
A farmakológiai hatás atipikus. Amikor az oldat szerves anyagokkal érintkezik, atomos oxigén szabadul fel. Az oxid, amely része, olyan vegyületeket képez, mint például albuminátok a fehérjékkel. Kis koncentrációban összehúzó hatásúak, nagy koncentrációban pedig irritáló, barnító és cauterizáló hatású. Ezért a végső hatás attól függ, hogy a permangánsav-permanganátot hogyan hígítják – erősen vagy gyengén.
Egyéb alkalmazások
A kálium-permanganát valójában egy olyan anyag, amelyet különféle területeken aktívan használnak. Az orvostudományon kívül részt vesz:
- Laboratóriumi üvegedények mosásakor. Kiválóan alkalmas zsírok és szerves anyagok eltávolítására.
- A pirotechnikában oxidálószerként.
- A permanganát oxidálhatóságának meghatározásakor a vízminőség GOST 2761-84 (Kubel-módszer) szerinti értékelése során.
- Fényképek tonizálásakor.
- Fapácoláshoz. A folyadékot foltként használják (színt adó anyag).
- A kockázatos tetoválás eltávolításhoz. A folyadék megégeti a bőrt, és a festéket tartalmazó szövetek elhalnak. Fáj, és a hegek még mindig maradnak.
- B mintoxidálószer a para- és metaftálsav képződési folyamatában.
Végül szeretnék fenntartással élni azzal kapcsolatban, hogy a kálium-permanganát szerepel az orosz Kábítószer-ellenőrzési Állandó Bizottság prekurzorainak negyedik listáján.
