Марганец қышқылы – HMnO4 формуласы бар бейорганикалық тұрақсыз қосылыс. Оны басқа затпен шатастыруға болмайды, өйткені оның ашық, қарқынды күлгін-қызыл түсі бар.
Бұл күшті электролит, онда молекулалар (электрлік бейтарап бөлшектер) иондарға толығымен дерлік диссоциацияланады. Ол тек ерітінділерде болғанына қарамастан, өйткені ол жеке зат ретінде алынбаған. Дегенмен, оның барлық мүмкіндіктері туралы толығырақ айта аласыз.
Химиялық қасиеттері
Сұйықтықта марганец қышқылы біртіндеп ыдырайды. Бұл процесс оттегінің (халкоген, реактивті бейметалл) бөлінуімен бірге жүреді.
Нәтижесінде марганец диоксидінің тұнбасы түзіледі. Формуладағы марганец қышқылының қатысуымен бұл процесс осылай көрінеді: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
Алынған қосылыс MnO2. Суда ерімейтін қою қоңыр ұнтақ. Бұл қара металдар тобына жататын марганецтің ең тұрақты қосылысы.
Сонымен қатар қарастырылып отырған қосылыс күшті қышқылдарға тән қасиеттерді көрсетеді. Атап айтқанда, ол бейтараптандыру реакцияларына түседі - сілтілермен әрекеттесіп, тұздар мен су түзеді. Әдетте, мұндай процестер экзометриялық болып табылады, яғни олар жылудың бөлінуімен бірге жүреді. Бір мысал: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
Сонымен қатар перманган қышқылы оның перманганаттар (тұздары) сияқты күшті тотықтырғыш, электронды қабылдаушы екенін айта кеткен жөн. Мынаны көрсететін мысал: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
Физикалық қасиеттері
Бұрын айтылғандай, графикалық формуласы жоғарыда көрсетілген перманган қышқылы таза күйінде алынбаған. Ашық сирень түсі бар сулы ерітінділердегі ең жоғары концентрация 20% аспайды.
Бұл зат температураға сезімтал. Егер ол 20 ° C төмен болса, онда ерітінді кристалды гидрат түзеді - катиондардың (оң зарядталған иондар) және су молекулаларының байланысуы нәтижесінде пайда болатын қатты зат. Оның формуласы: HMnO4 ⋅ 2H2O. Иондық құрылым: (H5O2)+ (MnO4)–.
Сонымен қатар, айтатын болсақперманган қышқылының физикалық қасиеттері, оның молярлық массасын атап өткен жөн. Ол 119,94 г/моль.
Қышқыл өндіру
Көбінесе бұл зат екі қосылыс - сұйылтылған күкірт қышқылы және химиялық белсенділігі жоғары элемент барий перманганатының ерітіндісі арасындағы реакцияны жүргізу арқылы алынады. Нәтижесінде оның сульфатының ерімейтін тұнбасы тұнбаға түседі. Бірақ ол сүзгілеу арқылы жойылады. Мынадай көрінеді: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
Бұл қышқылды алудың тағы бір жолы бар. Ол суықта пайда болатын су мен марганец оксидінің өзара әрекеттесуіне негізделген. Айтпақшы, бұл екі реңкте (қоңыр-жасыл немесе қызыл) келетін майлы сұйықтық. Түсі қандай болса да, әрқашан металл жылтырлығы болады. Ол бөлме температурасында тұрақты. Ал жанғыш заттармен қосылса, оларды жиі жарылыспен тұтандырады. Сонымен, реакция формуласы келесідей: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
Доксид сипаттамасы
Жоғарыда айтылған бұл зат жер қыртысында көп мөлшерде кездеседі. Пиролюзит деп аталатын минерал түрінде. Әдетте қара немесе болат сұр. Оның кристалдары кішкентай, бағаналы немесе ине тәрізді. Минерал келесі қасиеттерге ие:
- Пьезоэлектрлік. Диэлектриктік поляризацияның пайда болуы – ондағы байланысқан зарядтардың орын ауыстыруы немесе электрлік дипольдердің айналуы арқылы көрінеді.
- Жартылай өткізгіш. Температураның жоғарылауымен электр өткізгіштігінің жоғарылауы ретінде көрінеді.
Сондай-ақ диоксид хлордың бөлінуімен бірге жүретін тұз қышқылында еритінін атап өткен жөн.
Пиролузитті қолдану
Электролиттік марганец диоксиді аккумуляторлар мен гальваникалық элементтерді - әдетте екі металдың немесе олардың оксидтерінің электролиттегі әрекеттесуіне негізделген электр тогының химиялық көздерін өндіруде кең қолданыс тапты. Сондай-ақ пайдаланылады:
- Катализаторлардың түзілуі – реакцияны тездететін, бірақ оның құрамына кірмейтін химиялық заттар. Оның жарқын мысалы - хопкалит. Олар көміртегі тотығынан қорғау үшін противогаздарға арналған қосымша картридждерді толтырады.
- Марганец тұзы және калий перманганаты сияқты заттардың түзілуі - қою күлгін, қара дерлік кристалдар, олар суда еріген кезде ашық қызыл түсті сұйықтықтың пайда болуына әкеледі. Формула - KMnO4.
- Жасыл көзілдіріктің түссізденуі.
- Лак-бояу өнеркәсібіндегі майлар мен лактарды өндіру.
- Былғары өнеркәсібінде хромды былғарыны өңдеуге арналған.
Бір қызығы, ғалымдар Францияның оңтүстігіндегі Пече де Лазе үңгіріндегі пиролюзит бөліктері таза марганец диоксидінен тұратынын анықтады. 350-600 мың жыл бұрын өмір сүрген неандертальдықтар оны жану және тотығу реакциялары үшін катализатор және тотықтырғыш ретінде пайдаланған деген болжам бар.
Перманганат (калий перманганаты)
Бұл затпен көптеген адамдар таныс. Дегенмен, Ооның қолданылуы - сәл кейінірек. Марганец қышқылының көптеген OVR (тотығу-тотықсыздану реакциялары) перманганат көмегімен жүретінін атап өткен жөн.
Бұл оның ерекше химиялық қасиеттеріне байланысты. Перманганат түзетін ерітіндінің сутегі индексіне (рН) байланысты әртүрлі заттарды тотықсыздану арқылы көптеген тотығу дәрежелерінің қосылыстарына дейін тотықтыруға болады.
Мысалдар көп. Қышқыл ортада марганец (II) қосылыстарына дейін тотықсыздану жүреді, бейтарап ортада (IV) тең болады, ал күшті сілтілі ортада - (VI). Мынадай көрінеді:
- Қышқыл: 2KMnO4 +5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 +3N2O.
- B бейтарап: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H 2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
- B сілтілі: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K 2SO4 + 2K2MnO4 + H 2О. Бұл түрдегі бұл реакция тотықсыздандырғыштың жетіспеушілігімен және жоғары концентрлі сілтінің қатысуымен жүреді. Мұндай жағдайлар гидролизді баяулатады.
Айта кетейік, зат концентрлі күкірт қышқылымен жанасқанда жарылады. Бірақ егер перманганатты осы суық затпен мұқият біріктірсе, тұрақсыз марганец оксиді пайда болады.
Калий перманганатын қолдану
Қарастырылған заттың перманганаты баркүшті антисептикалық әрекет. Әсіресе медицинада 0,1% концентрациясы бар сұйылтылған ерітінділер кеңінен қолданылады, мен оларды күйіктерді емдеуге, шаюға және жараларды жууға қолданамын. Бұл сондай-ақ аконитин және морфин сияқты алконидтермен улану үшін тиімді құсу болып табылады. Тек осындай жағдайларда 0,02-0,1% сұйылтылған азырақ концентрлі ерітіндіні пайдаланыңыз.
Фармакологиялық әсері атипті. Ерітінді органикалық заттармен жанасқанда атомдық оттегі бөлінеді. Оның құрамына кіретін оксид белоктармен альбуминаттар сияқты қосылыстар түзеді. Шағын концентрацияларда олар тұтқыр әсерге ие, ал үлкен концентрацияда олар тітіркендіргіш, тотығу және күйдіргіш әсер етеді. Демек, соңғы әсер перманган қышқылының перманганатының қалай сұйылтылғанына байланысты - күшті немесе әлсіз.
Басқа қолданбалар
Калий перманганаты шын мәнінде әртүрлі салаларда белсенді қолданылатын зат. Медицинадан басқа, ол қатысады:
- Зертханалық шыны ыдыстарды жуу кезінде. Майлар мен органикалық заттарды кетіру үшін тамаша.
- Пиротехникада тотықтырғыш ретінде.
- ГОСТ 2761-84 (Кубель әдісі) бойынша су сапасын бағалау процесінде перманганаттың тотығу қабілетін анықтау кезінде.
- Фотосуреттерді сергіту кезінде.
- Ағашты маринадтау үшін. Сұйықтық дақ ретінде қолданылады (түс беретін зат).
- Тәуекелді татуировканы кетіруге арналған. Сұйықтық теріні күйдіреді, бояуы бар тіндер өледі. Ол ауырады және тыртықтар әлі де қалады.
- B ретіндепара- және метафтал қышқылдарының түзілу процесіндегі тотықтырғыш.
Соңында, мен калий перманганаты Ресейдің есірткіге қарсы күрес жөніндегі тұрақты комитетінің прекурсорлардың төртінші тізіміне енгізілгенін ескерткім келеді.
