Mangaanzuur is een anorganische onstabiele verbinding met de formule HMnO4. Het kan niet worden verward met een andere stof, omdat het een heldere, intense paarsrode kleur heeft.
Dit is een sterke elektrolyt waarin moleculen (elektrisch neutrale deeltjes) bijna volledig worden gedissocieerd in ionen. Ondanks het feit dat het alleen in oplossingen bestaat, omdat het niet als een afzonderlijke stof is verkregen. U kunt echter meer in detail over alle functies vertellen.
Chemische eigenschappen
In vloeistoffen ontleedt mangaanzuur geleidelijk. Dit proces gaat gepaard met het vrijkomen van zuurstof (chalcogeen, een reactief niet-metaal).
Als resultaat wordt een neerslag van mangaandioxide gevormd. Zo ziet dit proces eruit met de deelname van mangaanzuur in de formule: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
De resulterende verbinding is MnO2. Donkerbruin poeder dat onoplosbaar is in water. Het is de meest stabiele verbinding van mangaan, die tot de groep van ferrometalen behoort.
De verbinding in kwestie vertoont ook kenmerken die sterke zuren gemeen hebben. Het gaat in het bijzonder neutralisatiereacties aan - het interageert met alkaliën en vormt zouten en water. In de regel zijn dergelijke processen exometrisch, dat wil zeggen dat ze gepaard gaan met het vrijkomen van warmte. Hier is een voorbeeld: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
Het is ook vermeldenswaard dat permangaanzuur, net als zijn permanganaten (zouten), een krachtig oxidatiemiddel is, een elektronenacceptor. Hier is een voorbeeld dat dit aantoont: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
Fysieke eigenschappen
Zoals eerder vermeld, is permangaanzuur, waarvan de grafische formule hierboven is weergegeven, niet in zijn pure vorm afgeleid. De maximale concentratie in waterige oplossingen met een karakteristieke heldere lila kleur is niet hoger dan 20%.
Deze stof is temperatuurgevoelig. Als het minder dan 20 ° C is, vormt de oplossing een kristallijn hydraat - een vaste stof die ontstaat als gevolg van de binding van kationen (positief geladen ionen) en watermoleculen. De formule is: HMnO4 ⋅ 2H2O. Ionische structuur: (H5O2)+ (MnO4)–.
Ook, over. gesprokenfysieke eigenschappen van permangaanzuur, is het vermeldenswaard de molaire massa. Het is 119,94 g/mol.
Zuur produceren
Meestal wordt deze stof verkregen door een reactie uit te voeren tussen twee verbindingen: verdund zwavelzuur en een oplossing van bariumpermanganaat, een element met een hoge chemische activiteit. Als resultaat slaat een onoplosbaar precipitaat van zijn sulfaat neer. Maar het wordt verwijderd door te filteren. Het ziet er als volgt uit: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
Er is een andere manier om dit zuur te krijgen. Het is gebaseerd op de interactie van water en mangaanoxide dat optreedt in de kou. Dit is trouwens een olieachtige vloeistof die in twee tinten verkrijgbaar is (bruingroen of scharlakenrood). Wat de kleur ook is, er zal altijd een metaalachtige glans zijn. Hij is stabiel bij kamertemperatuur. En in combinatie met brandbare stoffen ontsteekt het ze, vaak met een explosie. De reactieformule ziet er dus als volgt uit: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
Dioxidekarakteristiek
Deze stof, die hierboven al is genoemd, wordt in grote hoeveelheden in de aardkorst aangetroffen. In de vorm van een mineraal genaamd pyrolusiet. Meestal zwart of staalgrijs. De kristallen zijn klein, zuilvormig of naaldvormig. Het mineraal heeft de volgende eigenschappen:
- Piezo-elektrisch. Gemanifesteerd in het optreden van diëlektrische polarisatie - de verplaatsing van gebonden ladingen erin of de rotatie van elektrische dipolen.
- Halfgeleider. Gemanifesteerd als een toename van de elektrische geleidbaarheid bij toenemende temperatuur.
Het is ook vermeldenswaard dat het dioxide oplosbaar is in zoutzuur, wat gepaard gaat met het vrijkomen van chloor.
Gebruik van pyrolusiet
Elektrolytisch mangaandioxide heeft een brede toepassing gevonden bij de productie van batterijen en galvanische cellen - chemische bronnen van elektrische stroom, die meestal gebaseerd zijn op de interactie van twee metalen of hun oxiden in een elektrolyt. Ook gebruikt voor:
- Vorming van katalysatoren - chemicaliën die de reactie versnellen, maar er geen deel van uitmaken. Een levendig voorbeeld is hopkalit. Ze vullen extra patronen voor gasmaskers ter bescherming tegen koolmonoxide.
- De vorming van stoffen zoals mangaanzout en kaliumpermanganaat - donkerpaarse, bijna zwarte kristallen, die, wanneer opgelost in water, leiden tot de vorming van een heldere karmozijnrode vloeistof. Formule - KMnO4.
- Verkleuring van groene glazen.
- Productie van oliën en vernissen in de verf- en vernisindustrie.
- Voor het aankleden van chroomleer in de leerindustrie.
Interessant is dat wetenschappers hebben vastgesteld dat stukjes pyrolusiet uit de Peche de Laze-grot in Zuid-Frankrijk zijn samengesteld uit puur mangaandioxide. Er wordt aangenomen dat de Neanderthalers, die 350-600 duizend jaar geleden leefden, het gebruikten als katalysator en oxidatiemiddel voor verbrandings- en oxidatiereacties.
Permanganaat (kaliumpermanganaat)
Veel mensen zijn bekend met deze stof. Echter, ode toepassing ervan - een beetje later. Het is belangrijker op te merken dat met behulp van permanganaat veel OVR's van mangaanzuur (oxidatie-reductiereacties) plaatsvinden.
Dit komt door zijn uitzonderlijke chemische eigenschappen. Afhankelijk van de waterstofindex (pH) van de oplossing gevormd door permanganaat, kunnen verschillende stoffen worden geoxideerd, met reductie tot verbindingen met vele oxidatietoestanden.
Er zijn veel voorbeelden. In een zure omgeving zal reductie tot mangaan (II) verbindingen plaatsvinden, in een neutrale omgeving is deze gelijk aan (IV) en in een sterk alkalische omgeving - (VI). Zo ziet het eruit:
- Zuur: 2KMnO4 +5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 +3N2O.
- B neutraal: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H 2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
- B alkalisch: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K 2SO4 + 2K2MnO4 + H 2Oh. Deze reactie in deze vorm vindt plaats bij gebrek aan een reductiemiddel en in aanwezigheid van sterk geconcentreerde alkali. Dergelijke omstandigheden vertragen hydrolyse.
Het is vermeldenswaard dat de stof explodeert bij contact met geconcentreerd zwavelzuur. Maar als permanganaat zorgvuldig wordt gecombineerd met deze koude stof, wordt onstabiel mangaanoxide gevormd.
Kaliumpermanganaat gebruiken
Het permanganaat van de stof in kwestie heeftkrachtige antiseptische werking. Vooral veel gebruikt in de geneeskunde zijn verdunde oplossingen met een concentratie van 0,1%, die ik gebruik om brandwonden te behandelen, te gorgelen en wonden te wassen. Het is ook een effectief braakmiddel voor vergiftiging met alkoniden zoals aconitine en morfine. Gebruik alleen in dergelijke gevallen een minder geconcentreerde oplossing, verdund tot 0,02-0,1%.
Farmacologische actie is atypisch. Wanneer de oplossing in contact komt met organische stoffen, komt atomaire zuurstof vrij. Het oxide, dat er deel van uitmaakt, vormt met eiwitten verbindingen zoals albuminaten. In kleine concentraties hebben ze een samentrekkend effect en in grote concentraties zijn ze irriterend, bruinend en dichtschroeien. Daarom hangt het uiteindelijke effect af van hoe het permanganaat van permangaanzuur wordt verdund - sterk of zwak.
Andere toepassingen
Kaliumpermanganaat is eigenlijk een stof die op verschillende gebieden actief wordt gebruikt. Naast medicijnen gaat het om:
- Bij het wassen van laboratoriumglaswerk. Uitstekend geschikt voor het verwijderen van vetten en organisch materiaal.
- In pyrotechniek als oxidatiemiddel.
- Bij het bepalen van de oxideerbaarheid van permanganaat tijdens het beoordelen van de waterkwaliteit volgens GOST 2761-84 (Kubel-methode).
- Bij het tinten van foto's.
- Voor het beitsen van hout. De vloeistof wordt gebruikt als vlek (een stof die kleur geeft).
- Voor het verwijderen van risicovolle tatoeages. De vloeistof verbrandt de huid en de weefsels met de verf sterven af. Het doet pijn en de littekens blijven.
- B alsoxidatiemiddel in het proces van vorming van para- en metaftaalzuren.
Tot slot wil ik voorbehoud maken dat kaliumpermanganaat is opgenomen in de vierde lijst van voorlopers van het Russische Permanent Comité voor Drugscontrole.
