Acidul manganic este un compus anorganic instabil cu formula HMnO4. Nu poate fi confundat cu nicio altă substanță, deoarece are o culoare roșu-violet intens, strălucitoare.
Acesta este un electrolit puternic în care moleculele (particule neutre din punct de vedere electric) sunt aproape complet disociate în ioni. În ciuda faptului că există doar în soluții, deoarece nu a fost obținută ca substanță separată. Cu toate acestea, puteți spune despre toate funcțiile sale mai detaliat.
Proprietăți chimice
În lichide, acidul de mangan se descompune treptat. Acest proces este însoțit de eliberarea de oxigen (calcogen, un nemetal reactiv).
Ca urmare, se formează un precipitat de dioxid de mangan. Așa arată acest proces cu participarea acidului mangan în formula: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
Compusul rezultat este MnO2. Pulbere maro închis, insolubilă în apă. Este cel mai stabil compus al manganului, care aparține grupului de metale feroase.
De asemenea, compusul în cauză prezintă caracteristici comune acizilor puternici. În special, intră în reacții de neutralizare - interacționează cu alcalii, formând săruri și apă. De regulă, astfel de procese sunt exometrice, adică sunt însoțite de eliberarea de căldură. Iată un exemplu: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
De asemenea, merită menționat faptul că acidul permanganic, ca și permanganații (sărurile) săi, este un puternic agent de oxidare, un acceptor de electroni. Iată un exemplu care demonstrează acest lucru: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
Proprietăți fizice
După cum sa menționat mai devreme, acidul permanganic, a cărui formulă grafică este prezentată mai sus, nu a fost derivat în forma sa pură. Concentrația maximă în soluții apoase cu o culoare caracteristică liliac strălucitor nu depășește 20%.
Această substanță este sensibilă la temperatură. Dacă este mai mică de 20 ° C, atunci soluția formează un hidrat cristalin - un solid care apare ca urmare a legăturii cationilor (ioni încărcați pozitiv) și a moleculelor de apă. Formula sa este: HMnO4 ⋅ 2H2O. Structura ionică: (H5O2)+ (MnO4)–.
De asemenea, vorbind despreproprietățile fizice ale acidului permanganic, este de remarcat masa sa molară. Este de 119,94 g/mol.
Producerea acidului
De cele mai multe ori această substanță se obține prin realizarea unei reacții între doi compuși - acid sulfuric diluat și o soluție de permanganat de bariu, un element cu activitate chimică ridicată. Ca rezultat, un precipitat insolubil al sulfatului său precipită. Dar se elimină prin filtrare. Arată astfel: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
Există o altă modalitate de a obține acest acid. Se bazează pe interacțiunea apei și a oxidului de mangan care apare la frig. Acesta, apropo, este un lichid uleios care vine în două nuanțe (maro-verde sau stacojiu). Oricare ar fi culoarea, va exista întotdeauna o strălucire metalică. El este stabil la temperatura camerei. Și atunci când este combinat cu substanțe combustibile, le aprinde, adesea cu o explozie. Deci, formula de reacție arată astfel: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
Caracteristica dioxidului
Această substanță, care a fost deja menționată mai sus, se găsește în cantități mari în scoarța terestră. Sub forma unui mineral numit piroluzit. De obicei, negru sau gri oțel. Cristalele sale sunt mici, columnare sau în formă de ac. Mineralul are următoarele proprietăți:
- Piezoelectric. Manifestat în apariția polarizării dielectrice - deplasarea sarcinilor legate în ea sau rotația dipolilor electrici.
- Semiconductor. Manifestată ca o creștere a conductibilității electrice odată cu creșterea temperaturii.
De asemenea, merită remarcat faptul că dioxidul este solubil în acid clorhidric, care este însoțit de eliberarea de clor.
Utilizarea piroluzitului
Dioxidul de mangan electrolitic și-a găsit o largă aplicație în producția de baterii și celule galvanice - surse chimice de curent electric, care se bazează de obicei pe interacțiunea a două metale sau a oxizilor acestora într-un electrolit. Folosit și pentru:
- Formarea de catalizatori - substanțe chimice care accelerează reacția, dar nu fac parte din aceasta. Un exemplu viu este hopkalit. Acestea umplu cartușe suplimentare pentru măștile de gaz pentru a proteja împotriva monoxidului de carbon.
- Formarea unor substanțe precum sarea de mangan și permanganatul de potasiu - cristale violet închis, aproape negre, care, dizolvate în apă, duc la formarea unui lichid purpuriu strălucitor. Formula - KMnO4.
- Decolorarea ochelarilor verzi.
- Producerea de uleiuri și lacuri în industria vopselelor și lacurilor.
- Pentru îmbrăcarea pielii cromate în industria pielii.
În mod interesant, oamenii de știință au stabilit că bucățile de piroluzită din peștera Peche de Laze din sudul Franței sunt compuse din dioxid de mangan pur. Se crede că oamenii de Neanderthal, care au trăit cu 350-600 de mii de ani în urmă, l-au folosit ca catalizator și oxidant pentru reacțiile de ardere și oxidare.
Permanganat (permanganat de potasiu)
Mulți oameni sunt familiarizați cu această substanță. Cu toate acestea, oaplicarea sa - puțin mai târziu. Este mai important de remarcat faptul că cu ajutorul permanganatului au loc multe OVR de acid mangan (reacții de oxidare-reducere).
Acest lucru se datorează proprietăților sale chimice excepționale. În funcție de indicele de hidrogen (pH) al soluției formate din permanganat, se pot oxida diverse substanțe, cu reducere la compuși cu multe stări de oxidare.
Există multe exemple. Într-un mediu acid se va produce reducerea la compuși de mangan (II), într-un mediu neutru va fi egală cu (IV), iar într-un mediu puternic alcalin - (VI). Iată cum arată:
- Acid: 2KMnO4 +5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 +3N2O.
- B neutru: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H 2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
- B alcalin: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K 2SO4 + 2K2MnO4 + H 2Oh. Această reacție în această formă are loc cu lipsa unui agent reducător și în prezența unei alcalii foarte concentrate. Astfel de condiții încetinesc hidroliza.
Este de remarcat faptul că substanța explodează la contactul cu acidul sulfuric concentrat. Dar dacă permanganatul este combinat cu grijă cu această substanță rece, se formează oxid instabil de mangan.
Folosind permanganat de potasiu
Permanganatul substanței în cauză areacțiune antiseptică puternică. În special utilizate pe scară largă în medicină sunt soluțiile diluate cu o concentrație de 0,1%, pe care le folosesc pentru a trata arsurile, gargara și spălarea rănilor. De asemenea, este un emetic eficient pentru otrăvirea cu alconide precum aconitina și morfina. Numai în astfel de cazuri, utilizați o soluție mai puțin concentrată, diluată la 0,02-0,1%.
Acțiunea farmacologică este atipică. Când soluția intră în contact cu substanțe organice, se eliberează oxigen atomic. Oxidul, care face parte din acesta, formează compuși precum albuminații cu proteine. In concentratii mici au efect astringent, iar in concentratii mari sunt iritante, bronzante si cauterizante. Prin urmare, efectul final depinde de modul în care permanganatul de acid permanganic este diluat - puternic sau slab.
Alte aplicații
Permanganatul de potasiu este de fapt o substanță care este utilizată activ în diverse domenii. Pe lângă medicină, este implicat:
- La spălarea sticlei de laborator. Excelent pentru îndepărtarea grăsimilor și a materiei organice.
- În pirotehnică ca agent oxidant.
- La determinarea oxidabilității permanganatului în procesul de evaluare a calității apei conform GOST 2761-84 (metoda Kubel).
- La tonifierea fotografiilor.
- Pentru decaparea lemnului. Lichidul este folosit ca petă (o substanță care dă culoare).
- Pentru îndepărtarea riscantă a tatuajelor. Lichidul arde pielea, iar țesuturile cu vopsea mor. Doare și cicatricile rămân.
- B caagent oxidant în procesul de formare a acizilor para- și metaftalici.
În sfârșit, aș dori să fac o rezervă conform căreia permanganatul de potasiu este inclus în a patra listă de precursori a Comitetului permanent rus pentru controlul drogurilor.
