Mangaanhape on anorgaaniline ebastabiilne ühend valemiga HMnO4. Seda ei saa segi ajada ühegi teise ainega, kuna sellel on särav, intensiivne lillakaspunane värv.
See on tugev elektrolüüt, milles molekulid (elektriliselt neutraalsed osakesed) on peaaegu täielikult dissotsieerunud ioonideks. Vaatamata sellele, et see eksisteerib ainult lahustes, sest seda pole saadud eraldi ainena. Siiski saate rääkida kõigist selle funktsioonidest üksikasjalikum alt.
Keemilised omadused
Vedelates mangaanhape laguneb järk-järgult. Selle protsessiga kaasneb hapniku (kalkogeeni, reaktiivse mittemetalli) vabanemine.
Selle tulemusena moodustub mangaandioksiidi sade. Nii näeb see protsess välja mangaanhappe osalusel valemis: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
Saadud ühend on MnO2. Tumepruun pulber, mis ei lahustu vees. See on kõige stabiilsem mangaani ühend, mis kuulub mustmetallide rühma.
Samuti on kõnealusel ühendil tugevatele hapetele omased omadused. Eelkõige osaleb see neutraliseerimisreaktsioonides - see interakteerub leelistega, moodustades sooli ja vett. Reeglina on sellised protsessid eksomeetrilised, see tähendab, et nendega kaasneb soojuse eraldumine. Siin on üks näide: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
Samuti tasub mainida, et permangaanhape, nagu ka selle permanganaadid (soolad), on võimas oksüdeerija, elektronide aktseptor. Siin on näide selle kohta: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
Füüsikalised omadused
Nagu varem mainitud, ei ole permangaanhapet, mille graafiline valem on ül altoodud, saadud puhtal kujul. Maksimaalne kontsentratsioon iseloomuliku ereda lilla värvusega vesilahustes ei ületa 20%.
See aine on temperatuuritundlik. Kui see on alla 20 ° C, moodustab lahus kristalse hüdraadi - tahke aine, mis tekib katioonide (positiivselt laetud ioonide) ja veemolekulide sidumise tulemusena. Selle valem on: HMnO4 ⋅ 2H2O. Iooniline struktuur: (H5O2)+ (MnO4)–.
Rääkides kapermangaanhappe füüsikalisi omadusi, väärib märkimist selle molaarmass. See on 119,94 g/mol.
Happe tootmine
Enamasti saadakse see aine kahe ühendi – lahjendatud väävelhappe ja kõrge keemilise aktiivsusega elemendi baariumpermanganaadi lahuse – vahelise reaktsiooni läbiviimisel. Selle tulemusena sadestub selle sulfaadi lahustumatu sade. Kuid see eemaldatakse filtreerimise teel. See näeb välja selline: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
Selle happe saamiseks on veel üks viis. See põhineb vee ja mangaanoksiidi vastasmõjul külmas. See, muide, on õline vedelik, mis on kahes toonis (pruun-roheline või helepunane). Ükskõik milline värv on, jääb alati metalliline läige. Ta on toatemperatuuril stabiilne. Ja kui see on kombineeritud põlevate ainetega, süttib see need, sageli plahvatusega. Niisiis, reaktsioonivalem näeb välja selline: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
Dioksiidi karakteristikud
Seda ainet, millest on juba eespool juttu, leidub maapõues suurtes kogustes. Mineraali kujul, mida nimetatakse pürolusiidiks. Tavaliselt must või terashall. Selle kristallid on väikesed, samba- või nõelakujulised. Mineraalil on järgmised omadused:
- Piesoelektriline. Avaldub dielektrilise polarisatsiooni ilmnemises - selles olevate seotud laengute nihkumises või elektriliste dipoolide pöörlemises.
- Pooljuht. Avaldub elektrijuhtivuse suurenemisena temperatuuri tõusuga.
Samuti väärib märkimist, et dioksiid lahustub vesinikkloriidhappes, millega kaasneb kloori eraldumine.
Pürolusiidi kasutamine
Elektrolüütiline mangaandioksiid on leidnud laialdast rakendust patareide ja galvaaniliste elementide tootmisel – elektrivoolu keemilised allikad, mis põhinevad tavaliselt kahe metalli või nende oksiidide vastasmõjul elektrolüüdis. Kasutatakse ka:
- Katalüsaatorite teke – kemikaalid, mis kiirendavad reaktsiooni, kuid ei ole selle osa. Ilmekas näide on hopkalit. Need täidavad gaasimaskide jaoks täiendavaid padruneid, et kaitsta süsinikmonooksiidi eest.
- Ainete nagu mangaanisool ja kaaliumpermanganaat – tumelillad, peaaegu mustad kristallid, mis vees lahustumisel põhjustavad helepunase vedeliku moodustumist. Valem – KMnO4.
- Roheliste klaaside värvimuutus.
- Õlide ja lakkide tootmine värvi- ja lakitööstuses.
- Kroomnaha riietamiseks nahatööstuses.
Huvitaval kombel on teadlased kindlaks teinud, et Lõuna-Prantsusmaal Peche de Laze'i koopast pärit pürolusiidi tükid koosnevad puhtast mangaandioksiidist. Arvatakse, et 350–600 tuhat aastat tagasi elanud neandertallased kasutasid seda katalüsaatorina ja oksüdeerijana põlemis- ja oksüdatsioonireaktsioonides.
Permanganaat (kaaliumpermanganaat)
Paljud inimesed on selle ainega tuttavad. Siiski oselle rakendus - veidi hiljem. Tähtsam on märkida, et just permanganaadi abil kulgevad paljud mangaanhappe OVR-id (oksüdatsiooni-redutseerimisreaktsioonid).
Selle põhjuseks on selle erakordsed keemilised omadused. Olenev alt permanganaadist moodustunud lahuse vesinikuindeksist (pH) võib oksüdeerida mitmesuguseid aineid, mis taanduvad paljude oksüdatsiooniastmetega ühenditeks.
Näiteid on palju. Happelises keskkonnas redutseeritakse mangaani (II) ühenditeks, neutraalses keskkonnas on see võrdne (IV) ja tugev alt aluselises keskkonnas - (VI). See näeb välja selline:
- Happeline: 2KMnO4 +5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 +3N2O.
- B neutraalne: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H 2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
- B leeliseline: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K 2SO4 + 2K2MnO4 + H 2Oh. See reaktsioon sellisel kujul toimub redutseeriva aine puudumisel ja väga kontsentreeritud leelise juuresolekul. Sellised tingimused aeglustavad hüdrolüüsi.
Väärib märkimist, et aine plahvatab kokkupuutel kontsentreeritud väävelhappega. Kui aga permanganaati selle külma ainega ettevaatlikult kombineerida, moodustub ebastabiilne mangaanoksiid.
Kaaliumpermanganaadi kasutamine
Kõnealuse aine permanganaadil onvõimas antiseptiline toime. Meditsiinis kasutatakse eriti laialdaselt lahjendatud lahuseid kontsentratsiooniga 0,1%, mida kasutan põletuste raviks, kuristamiseks ja haavade pesemiseks. Samuti on see tõhus oksendamisvahend alkoniididega, nagu akonitiin ja morfiin, mürgitamisel. Ainult sellistel juhtudel kasutage vähem kontsentreeritud lahust, mis on lahjendatud 0,02–0,1%.
Farmakoloogiline toime on ebatüüpiline. Kui lahus puutub kokku orgaaniliste ainetega, eraldub aatomi hapnik. Selle osaks olev oksiid moodustab valkudega ühendeid, näiteks albuminaate. Väikestes kontsentratsioonides on neil kokkutõmbav toime ning suurtes kontsentratsioonides ärritavad, pruunistavad ja kauteriseerivad. Seetõttu sõltub lõplik mõju sellest, kuidas permangaanhappe permanganaati lahjendatakse – tugev alt või nõrg alt.
Muud rakendused
Kaaliumpermanganaat on tegelikult aine, mida kasutatakse aktiivselt erinevates valdkondades. Lisaks meditsiinile on sellega seotud:
- Laboriklaasinõude pesemisel. Suurepärane rasvade ja orgaanilise aine eemaldamiseks.
- Pürotehnikas oksüdeeriva ainena.
- Permanganaadi oksüdeeritavuse määramisel veekvaliteedi hindamise protsessis vastav alt standardile GOST 2761-84 (Kubeli meetod).
- Fotode toonimisel.
- Puidu peitsimiseks. Vedelikku kasutatakse peitsina (aine, mis annab värvi).
- Riskliku tätoveeringu eemaldamiseks. Vedelik põletab nahka ja värviga koed surevad ära. See valutab ja armid jäävad endiselt.
- B asoksüdeeriv aine para- ja metaftaalhapete moodustumise protsessis.
Lõpuks tahaksin teha reservatsiooni, et kaaliumpermanganaat on lisatud Venemaa alalise uimastikontrollikomitee lähteainete neljandasse nimekirja.
