اسید منگانیک یک ترکیب غیرآلی ناپایدار با فرمول HMnO4 است. نمی توان آن را با هیچ ماده دیگری اشتباه گرفت، زیرا دارای رنگ بنفش مایل به قرمز روشن و شدید است.
این یک الکترولیت قوی است که در آن مولکول‌ها (ذرات خنثی الکتریکی) تقریباً به طور کامل به یون‌ها تجزیه می‌شوند. علیرغم اینکه فقط در محلول ها وجود دارد، زیرا به عنوان یک ماده جداگانه به دست نیامده است. با این حال، می توانید در مورد تمام ویژگی های آن با جزئیات بیشتر بگویید.
خواص شیمیایی
در مایعات، اسید منگنز به تدریج تجزیه می شود. این فرآیند با آزاد شدن اکسیژن (کالکوژن، یک غیرفلز فعال) همراه است.
در نتیجه، رسوب دی اکسید منگنز تشکیل می شود. این فرآیند با مشارکت اسید منگنز در فرمول به این صورت است: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
ترکیب به دست آمده MnO2 است. پودر قهوه ای تیره که در آب نامحلول است. پایدارترین ترکیب منگنز است که از گروه فلزات آهنی است.
همچنین، ترکیب مورد نظر ویژگی هایی را نشان می دهد که در اسیدهای قوی مشترک است. به ویژه، وارد واکنش های خنثی سازی می شود - با مواد قلیایی تعامل می کند و نمک و آب را تشکیل می دهد. به عنوان یک قاعده، چنین فرآیندهایی اگزومتریک هستند، یعنی با انتشار گرما همراه هستند. این یک مثال است: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
همچنین شایان ذکر است که اسید پرمنگانیک مانند پرمنگنات ها (نمک های آن)، یک اکسید کننده قوی، یک گیرنده الکترون است. در اینجا یک مثال نشان دهنده این است: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
خواص فیزیکی
همانطور که قبلا ذکر شد، اسید پرمنگانیک، که فرمول گرافیکی آن در بالا نشان داده شده است، به شکل خالص آن مشتق نشده است. حداکثر غلظت در محلول های آبی با رنگ یاسی روشن مشخص از 20% تجاوز نمی کند.
این ماده به دما حساس است. اگر کمتر از 20 درجه سانتیگراد باشد، محلول یک هیدرات کریستالی تشکیل می دهد - جامدی که در نتیجه پیوند کاتیون ها (یون های با بار مثبت) و مولکول های آب رخ می دهد. فرمول آن این است: HMnO4 ⋅ 2H2O. ساختار یونی: (H5O2)+ (MnO4)–.
همچنین، صحبت ازخواص فیزیکی اسید پرمنگانیک، شایان ذکر است که جرم مولی آن است. 119.94 گرم در مول است.
تولید اسید
اغلب این ماده با انجام واکنش بین دو ترکیب - اسید سولفوریک رقیق و محلول باریم پرمنگنات، عنصری با فعالیت شیمیایی بالا، به دست می آید. در نتیجه یک رسوب نامحلول از سولفات آن رسوب می کند. اما با فیلتر کردن حذف می شود. به نظر می رسد: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
راه دیگری برای دریافت این اسید وجود دارد. این بر اساس برهمکنش آب و اکسید منگنز است که در سرما اتفاق می افتد. به هر حال، این یک مایع روغنی است که در دو رنگ (قهوه ای-سبز یا مایل به قرمز) وجود دارد. هر رنگی که باشد، همیشه درخشندگی فلزی وجود خواهد داشت. او در دمای اتاق پایدار است. و هنگامی که با مواد قابل احتراق ترکیب می شود، آنها را مشتعل می کند، اغلب با انفجار. بنابراین، فرمول واکنش به این شکل است: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
ویژگی دی اکسید
این ماده که قبلاً در بالا ذکر شد، به مقدار زیاد در پوسته زمین یافت می شود. به شکل ماده معدنی به نام پیرولوزیت. معمولاً مشکی یا خاکستری استیل. بلورهای آن کوچک، ستونی یا سوزنی شکل هستند. این ماده معدنی دارای خواص زیر است:
- پیزوالکتریک. در وقوع پلاریزاسیون دی الکتریک - جابجایی بارهای محدود در آن یا چرخش دوقطبی های الکتریکی آشکار می شود.
- نیمه هادی. به صورت افزایش رسانایی الکتریکی با افزایش دما آشکار می شود.
همچنین شایان ذکر است که دی اکسید محلول در اسید هیدروکلریک است که با آزادسازی کلر همراه است.
استفاده از پیرولوزیت
دی اکسید منگنز الکترولیتی کاربرد گسترده ای در تولید باتری ها و سلول های گالوانیکی پیدا کرده است - منابع شیمیایی جریان الکتریکی که معمولاً بر اساس برهمکنش دو فلز یا اکسیدهای آنها در یک الکترولیت هستند. همچنین برای:
استفاده می شود
- تشکیل کاتالیزورها - مواد شیمیایی که واکنش را سرعت می بخشند، اما بخشی از آن نیستند. یک مثال واضح هوپکالیت است. آنها کارتریج های اضافی را برای ماسک های گاز پر می کنند تا در برابر مونوکسید کربن محافظت کنند.
- تشکیل موادی مانند نمک منگنز و پرمنگنات پتاسیم - بلورهای بنفش تیره تقریباً سیاه رنگ که با حل شدن در آب منجر به تشکیل مایع زرشکی روشن می شود. فرمول - KMnO4.
- تغییر رنگ عینک سبز.
- تولید روغن و لاک در صنعت رنگ و لاک.
- برای پانسمان چرم کروم در صنعت چرم.
جالب اینجاست که دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که قطعات پیرولوزیت از غار Peche de Laze در جنوب فرانسه از دی اکسید منگنز خالص تشکیل شده است. اعتقاد بر این است که نئاندرتال ها که 350-600 هزار سال پیش می زیسته اند، از آن به عنوان کاتالیزور و اکسید کننده برای واکنش های احتراق و اکسیداسیون استفاده می کردند.
پرمنگنات (پرمنگنات پتاسیم)
بسیاری از مردم با این ماده آشنا هستند. با این حال، oکاربرد آن - کمی بعد. توجه به این نکته مهم تر است که با کمک پرمنگنات است که بسیاری از OVR اسید منگنز (واکنش های اکسیداسیون-کاهش) انجام می شود.
این به دلیل خواص شیمیایی استثنایی آن است. بسته به شاخص هیدروژن (pH) محلول تشکیل‌شده توسط پرمنگنات، مواد مختلفی را می‌توان با کاهش به ترکیباتی با حالت‌های اکسیداسیون متعدد اکسید کرد.
نمونه های زیادی وجود دارد. در یک محیط اسیدی، کاهش به ترکیبات منگنز (II) رخ می دهد، در یک محیط خنثی برابر با (IV) و در یک محیط به شدت قلیایی - (VI) خواهد بود. در اینجا به نظر می رسد:
- اسیدی: 2KMnO4 +5K2SO3 + 3H 2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 +3N2O.
- B خنثی: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H 2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
- B قلیایی: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K 2SO4 + 2K2MnO4 + H 2اوه. این واکنش در این شکل با فقدان عامل کاهنده و در حضور قلیایی بسیار غلیظ رخ می دهد. چنین شرایطی هیدرولیز را کند می کند.
شایان ذکر است که این ماده در تماس با اسید سولفوریک غلیظ منفجر می شود. اما اگر پرمنگنات با دقت با این ماده سرد ترکیب شود، اکسید منگنز ناپایدار تشکیل می شود.
استفاده از پرمنگنات پتاسیم
پرمنگنات ماده مورد نظر دارداثر ضد عفونی کننده قوی محلول های رقیق با غلظت 0.1 درصد به طور گسترده ای در پزشکی استفاده می شود که من برای درمان سوختگی، غرغره و شستشوی زخم ها استفاده می کنم. همچنین برای مسمومیت با آلکونیدها مانند آکونیتین و مورفین قی آور موثر است. فقط در چنین مواردی، از محلول کمتر غلیظ، رقیق شده به 0.02-0.1% استفاده کنید.
عمل دارویی غیر معمول است. هنگامی که محلول با مواد آلی تماس پیدا می کند، اکسیژن اتمی آزاد می شود. اکسید که بخشی از آن است با پروتئین ها ترکیباتی مانند آلبومینات ها را تشکیل می دهد. در غلظت های کم اثر قابض و در غلظت های زیاد تحریک کننده، برنزه کننده و سوزاننده هستند. بنابراین، اثر نهایی بستگی به نحوه رقیق شدن پرمنگنات اسید پرمنگانیک دارد - قوی یا ضعیف.
سایر برنامه ها
پرمنگنات پتاسیم در واقع ماده ای است که به طور فعال در زمینه های مختلف استفاده می شود. علاوه بر دارو، در موارد زیر نقش دارد:
- هنگام شستن ظروف شیشه ای آزمایشگاهی. عالی برای از بین بردن چربی ها و مواد آلی.
- در صنعت اتش سوزی به عنوان یک عامل اکسید کننده.
- هنگام تعیین قابلیت اکسید شدن پرمنگنات در فرآیند ارزیابی کیفیت آب بر اساس GOST 2761-84 (روش Kubel).
- هنگام رنگ کردن عکس ها.
- برای ترشی چوب. این مایع به عنوان لکه (ماده ای که رنگ می دهد) استفاده می شود.
- برای پاک کردن خطرناک خالکوبی. این مایع پوست را می سوزاند و بافت های حاوی رنگ از بین می روند. درد دارد و جای زخم ها هنوز باقی است.
- B به عنوانعامل اکسید کننده در فرآیند تشکیل اسیدهای پارا و متافتالیک.
در آخر، من می‌خواهم رزرو کنم که پرمنگنات پتاسیم در فهرست چهارم پیش‌سازهای کمیته دائمی کنترل مواد مخدر روسیه گنجانده شده است.
