Proceset oksido-reduktuese qëndrojnë në themel të dukurive më të rëndësishme të natyrës së gjallë dhe të pajetë: djegia, dekompozimi i substancave komplekse, sinteza e përbërjeve organike. Permanganati i kaliumit, vetitë e të cilit do të studiojmë në artikullin tonë, është një nga agjentët oksidues më të fuqishëm të përdorur në kushte laboratorike dhe industriale. Aftësia e tij oksiduese varet nga gjendja e oksidimit të atomit, e cila ndryshon gjatë rrjedhës së reaksionit. Le ta shqyrtojmë këtë në shembuj specifik të proceseve kimike që ndodhin me pjesëmarrjen e molekulave KMnO 4.
Karakteristikë e substancës
Përbërja që po shqyrtojmë (permanganati i kaliumit) është një nga substancat më të përdorura në industri - përbërjet e manganit. Kripa përfaqësohet nga kristale në formën e prizmave të rregullt të purpurt të errët. Ai tretet mirë në ujë dhe formon një tretësirë në ngjyrë mjedër me veti të shkëlqyera baktericid.karakteristikat. Prandaj, substanca ka gjetur aplikim të gjerë si në mjekësi ashtu edhe në jetën e përditshme si një agjent baktericid. Ashtu si komponimet e tjera të manganit heptavalent, kripa është në gjendje të oksidojë shumë komponime të natyrës organike dhe inorganike. Zbërthimi i permanganatit të kaliumit përdoret në laboratorët kimikë për të marrë vëllime të vogla të oksigjenit të pastër. Përbërja oksidon acidin sulfit në sulfat. Në industri, KMnO4 përdoret për nxjerrjen e gazit të klorit nga acidi klorhidrik. Ai gjithashtu oksidon shumicën e substancave organike dhe është në gjendje të shndërrojë kripërat e hekurit në përbërjet e tij ferrik.
Eksperimente me permanganat kaliumi
Një substancë e quajtur zakonisht permanganat kaliumi dekompozohet kur nxehet. Produktet e reagimit përmbajnë oksigjen të lirë, dioksid mangani dhe një kripë të re - K2MnO4. Në laborator, ky proces kryhet për të marrë oksigjen të pastër. Ekuacioni kimik për zbërthimin e permanganatit të kaliumit mund të përfaqësohet si më poshtë:
2KMnO4=K2MnO4 + MnO2 + O2.
Materia e thatë, e cila është kristale vjollce në formën e prizmave të rregullt, nxehet në një temperaturë prej +200 °C. Kationi i manganit, i cili është pjesë e kripës, ka një gjendje oksidimi +7. Ajo zvogëlohet në produktet e reagimit në +6 dhe +4, përkatësisht.
oksidim etilen
Hidrokarburet e gazit që i përkasin klasave të ndryshmeKomponimet organike kanë lidhje të vetme dhe të shumëfishta midis atomeve të karbonit në molekulat e tyre. Si të përcaktohet prania e lidhjeve pi në bazë të natyrës së pangopur të një përbërjeje organike? Për këtë, eksperimentet kimike kryhen duke kaluar substancën e provës (për shembull, eten ose acetilen) përmes një zgjidhjeje vjollce të permanganatit të kaliumit. Vërehet çngjyrosja e tij, pasi lidhja e pangopur shkatërrohet. Molekula e etilenit oksidohet dhe kthehet nga një hidrokarbur i pangopur në një alkool të ngopur dihidrik - etilen glikol. Ky reagim është cilësor për praninë e lidhjeve të dyfishta ose të trefishta.
Veçoritë e manifestimeve kimike të KMnO4
Nëse gjendjet e oksidimit të reaktantëve dhe produkteve të reaksionit ndryshojnë, atëherë ndodh një reaksion oksidimi-reduktimi. Ai bazohet në fenomenin e lëvizjes së elektroneve nga një atom në tjetrin. Ashtu si në rastin e dekompozimit të permanganatit të kaliumit, dhe në reaksione të tjera, substanca shfaq veti të theksuara të një agjenti oksidues. Për shembull, në një zgjidhje të acidifikuar të sulfitit të natriumit dhe permanganatit të kaliumit, formohen sulfate natriumi, kaliumi dhe mangani, si dhe uji:
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2 SO4 =2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H20.
Në këtë rast, joni i squfurit është një agjent reduktues dhe mangani, i cili është pjesë e anionit kompleks MnO4-, shfaq vetitë e një agjenti oksidues. Ai pranon pesë elektrone, kështu që gjendja e tij e oksidimit shkon nga +7 në +2.
Ndikimi i mjedisit nërrjedha e një reaksioni kimik
Në varësi të përqendrimit të joneve të hidrogjenit ose grupeve hidroksil, dallohet natyra acide, alkaline ose neutrale e tretësirës në të cilën ndodh reaksioni redoks. Për shembull, me një përmbajtje të tepërt të kationeve të hidrogjenit, një jon mangani me një gjendje oksidimi +7 në permanganat kaliumi e ul atë në +2. Në një mjedis alkalik, në një përqendrim të lartë të grupeve hidroksil, sulfiti i natriumit, duke bashkëvepruar me permanganat kaliumi, oksidohet në sulfat. Një jon mangani me gjendje oksidimi +7 shkon në një kation me ngarkesë +6, i cili është në përbërjen e K2MnO4, tretësira e së cilës ka ngjyrë të gjelbër. Në një mjedis neutral, sulfiti i natriumit dhe permanganati i kaliumit reagojnë me njëri-tjetrin, dhe dioksidi i manganit precipiton. Gjendja e oksidimit të kationit të manganit zvogëlohet nga +7 në +4. Sulfati i natriumit dhe alkali - hidroksidi i natriumit gjenden gjithashtu në produktet e reaksionit.
Përdorimi i kripërave të acidit të manganit
Reagimi i dekompozimit të permanganatit të kaliumit kur nxehet dhe proceset e tjera redoks që përfshijnë kripërat e acidit të manganit përdoren shpesh në industri. Për shembull, oksidimi i shumë përbërjeve organike, çlirimi i klorit të gaztë nga acidi klorhidrik, shndërrimi i kripërave të hekurit në trivalente. Në bujqësi, një zgjidhje e KMnO4 përdoret për trajtimin para mbjelljes së farave dhe tokës, në mjekësi trajtojnë sipërfaqen e plagëve, dezinfektojnë mukozën e përflakur të zgavrës së hundës,përdoret për dezinfektimin e sendeve të higjienës personale.
Në artikullin tonë, ne jo vetëm që studiuam në detaje procesin e dekompozimit të permanganatit të kaliumit, por gjithashtu morëm parasysh vetitë e tij oksiduese dhe aplikimet në jetën e përditshme dhe në industri.
