Ang mga proseso ng pagbabawas ng oksihenasyon ay sumasailalim sa pinakamahalagang phenomena ng animate at inanimate na kalikasan: combustion, decomposition ng mga kumplikadong substance, synthesis ng mga organic compound. Ang potassium permanganate, ang mga katangian na pag-aaralan natin sa ating artikulo, ay isa sa pinakamakapangyarihang mga ahente ng oxidizing na ginagamit sa mga kondisyon ng laboratoryo at pang-industriya. Ang kakayahang mag-oxidize nito ay nakasalalay sa estado ng oksihenasyon ng atom, na nagbabago sa panahon ng reaksyon. Isaalang-alang natin ito sa mga partikular na halimbawa ng mga prosesong kemikal na nagaganap na may partisipasyon ng mga molekula ng KMnO 4.
Katangian ng sangkap
Ang compound na aming isinasaalang-alang (potassium permanganate) ay isa sa pinakamalawak na ginagamit na substance sa industriya - mga manganese compound. Ang asin ay kinakatawan ng mga kristal sa anyo ng regular na dark purple prisms. Ito ay natutunaw nang maayos sa tubig at bumubuo ng isang raspberry-colored na solusyon na may mahusay na mga katangian ng bactericidal.katangian. Samakatuwid, ang sangkap ay natagpuan ang malawak na aplikasyon kapwa sa gamot at sa pang-araw-araw na buhay bilang isang bactericidal agent. Tulad ng ibang mga compound ng heptavalent manganese, ang asin ay may kakayahang mag-oxidize ng maraming compound ng organic at inorganic na kalikasan. Ang agnas ng potassium permanganate ay ginagamit sa mga laboratoryo ng kemikal upang makakuha ng maliliit na dami ng purong oxygen. Ang tambalan ay nag-oxidize ng sulfite acid sa sulfate. Sa industriya, ang KMnO4 ay ginagamit upang kunin ang chlorine gas mula sa hydrochloric acid. Ito rin ay nag-oxidize sa karamihan ng mga organikong sangkap at may kakayahang mag-convert ng ferrous s alts sa mga ferric compound nito.
Mga eksperimento na may potassium permanganate
Ang isang substance na karaniwang tinatawag na potassium permanganate ay nabubulok kapag pinainit. Ang mga produkto ng reaksyon ay naglalaman ng libreng oxygen, manganese dioxide at isang bagong asin - K2MnO4. Sa laboratoryo, ang prosesong ito ay isinasagawa upang makakuha ng purong oxygen. Ang kemikal na equation para sa decomposition ng potassium permanganate ay maaaring ilarawan bilang mga sumusunod:
2KMnO4=K2MnO4 + MnO2 + O2.
Dry matter, na mga lilang kristal sa anyo ng mga regular na prism, ay pinainit sa temperatura na +200 °C. Ang manganese cation, na bahagi ng asin, ay may oxidation state na +7. Bumababa ito sa mga produkto ng reaksyon sa +6 at +4, ayon sa pagkakabanggit.
Ethylene oxidation
Gas hydrocarbons na kabilang sa iba't ibang klaseAng mga organikong compound ay may pareho at maramihang mga bono sa pagitan ng mga carbon atom sa kanilang mga molekula. Paano matukoy ang pagkakaroon ng mga pi bond na pinagbabatayan ng unsaturated na katangian ng isang organic compound? Para dito, ang mga eksperimento sa kemikal ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagpasa sa sangkap ng pagsubok (halimbawa, ethene o acetylene) sa pamamagitan ng isang lilang solusyon ng potassium permanganate. Ang pagkawalan ng kulay nito ay sinusunod, dahil ang unsaturated bond ay nawasak. Ang molekula ng ethylene ay na-oxidized at nagiging isang dihydric saturated na alkohol - ethylene glycol mula sa isang unsaturated hydrocarbon. Ang reaksyong ito ay husay para sa pagkakaroon ng doble o triple bond.
Mga tampok ng mga kemikal na pagpapakita ng KMnO4
Kung nagbabago ang estado ng oksihenasyon ng mga reactant at mga produkto ng reaksyon, magkakaroon ng reaksyong pagbabawas ng oksihenasyon. Ito ay batay sa kababalaghan ng paggalaw ng mga electron mula sa isang atom patungo sa isa pa. Tulad ng sa kaso ng agnas ng potassium permanganate, at sa iba pang mga reaksyon, ang sangkap ay nagpapakita ng binibigkas na mga katangian ng isang oxidizing agent. Halimbawa, sa isang acidified na solusyon ng sodium sulfite at potassium permanganate, ang sodium, potassium at manganese sulfate ay nabuo, pati na rin ang tubig:
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2 SO4 =2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H20.
Sa kasong ito, ang sulfur ion ay isang reducing agent, at manganese, na bahagi ng complex anion MnO4-, ay nagpapakita ng mga katangian ng isang oxidizing agent. Tumatanggap ito ng limang electron, kaya ang estado ng oksihenasyon nito ay mula +7 hanggang +2.
Impluwensiya ng kapaligiran saang daloy ng isang kemikal na reaksyon
Depende sa konsentrasyon ng mga hydrogen ions o hydroxyl group, acidic, alkaline o neutral na katangian ng solusyon kung saan nangyayari ang redox reaction ay nakikilala. Halimbawa, na may labis na nilalaman ng mga hydrogen cation, ang isang manganese ion na may estado ng oksihenasyon ng +7 sa potassium permanganate ay nagpapababa nito sa +2. Sa isang alkaline na kapaligiran, sa isang mataas na konsentrasyon ng mga hydroxyl group, ang sodium sulfite, na nakikipag-ugnayan sa potassium permanganate, ay na-oxidized sa sulfate. Ang manganese ion na may oxidation state na +7 ay napupunta sa isang cation na may singil na +6, na nasa komposisyon ng K2MnO4, ang solusyon nito ay may berdeng kulay. Sa isang neutral na kapaligiran, ang sodium sulfite at potassium permanganate ay tumutugon sa isa't isa, at ang manganese dioxide ay namuo. Ang estado ng oksihenasyon ng manganese cation ay bumababa mula +7 hanggang +4. Ang sodium sulfate at alkali - sodium hydroxide ay matatagpuan din sa mga produkto ng reaksyon.
Paggamit ng mga s alts ng manganese acid
Ang reaksyon ng pagkabulok ng potassium permanganate kapag pinainit at ang iba pang proseso ng redox na kinasasangkutan ng mga asin ng manganese acid ay kadalasang ginagamit sa industriya. Halimbawa, ang oksihenasyon ng maraming mga organikong compound, ang pagpapalabas ng gaseous chlorine mula sa hydrochloric acid, ang conversion ng ferrous s alts sa trivalent. Sa agrikultura, ang isang solusyon ng KMnO4 ay ginagamit para sa paunang paghahasik ng paggamot ng mga buto at lupa, sa gamot ay ginagamot nila ang ibabaw ng mga sugat, nagdidisimpekta ng mga inflamed mucous membrane ng ilong na lukab,ginagamit sa pagdidisimpekta ng mga personal na gamit sa kalinisan.
Sa aming artikulo, hindi lamang namin pinag-aralan nang detalyado ang proseso ng pagkabulok ng potassium permanganate, ngunit isinasaalang-alang din ang mga katangian at aplikasyon ng pag-oxidize nito sa pang-araw-araw na buhay at industriya.
