Oxidations-Reduktions-Prozesse liegen den wichtigsten Phänomenen der belebten und unbelebten Natur zugrunde: Verbrennung, Zersetzung komplexer Substanzen, Synthese organischer Verbindungen. Kaliumpermanganat, dessen Eigenschaften wir in unserem Artikel untersuchen werden, ist eines der stärksten Oxidationsmittel, das unter Labor- und Industriebedingungen verwendet wird. Seine Oxidationsfähigkeit hängt von der Oxidationsstufe des Atoms ab, die sich im Verlauf der Reaktion ändert. Betrachten wir dies an konkreten Beispielen chemischer Prozesse, die unter Beteiligung von KMnO-Molekülen auftreten 4.
Eigenschaft des Stoffes
Die von uns in Betracht gezogene Verbindung (Kaliumpermanganat) ist eine der am häufigsten verwendeten Substanzen in der Industrie - Manganverbindungen. Salz wird durch Kristalle in Form von regelmäßigen dunkelvioletten Prismen dargestellt. Es löst sich gut in Wasser und bildet eine himbeerfarbene Lösung mit hervorragenden bakteriziden Eigenschaften. Eigenschaften. Daher hat die Substanz sowohl in der Medizin als auch im Alltag als bakterizides Mittel breite Anwendung gefunden. Wie andere Verbindungen des siebenwertigen Mangans ist Salz in der Lage, viele Verbindungen organischer und anorganischer Natur zu oxidieren. Die Zersetzung von Kaliumpermanganat wird in chemischen Laboratorien verwendet, um kleine Mengen reinen Sauerstoffs zu gewinnen. Die Verbindung oxidiert Sulfitsäure zu Sulfat. In der Industrie wird KMnO4 zur Gewinnung von Chlorgas aus Salzsäure eingesetzt. Es oxidiert auch die meisten organischen Substanzen und ist in der Lage, Eisensalze in seine Eisenverbindungen umzuwandeln.
Experimente mit Kaliumpermanganat
Eine Substanz namens Kaliumpermanganat zersetzt sich beim Erhitzen. Die Reaktionsprodukte enth alten freien Sauerstoff, Mangandioxid und ein neues Salz - K2MnO4. Im Labor wird dieser Prozess durchgeführt, um reinen Sauerstoff zu gewinnen. Die chemische Gleichung für die Zersetzung von Kaliumpermanganat lässt sich wie folgt darstellen:
2KMnO4=K2MnO4 + MnO2 + O2.
Trockenmasse, bei der es sich um violette Kristalle in Form regelmäßiger Prismen handelt, wird auf eine Temperatur von +200 °C erhitzt. Das Mangankation, das Teil des Salzes ist, hat eine Oxidationsstufe von +7. Sie nimmt in den Reaktionsprodukten auf +6 bzw. +4 ab.
Ethylenoxidation
Gas-Kohlenwasserstoffe, die verschiedenen Klassen angehörenorganische Verbindungen haben sowohl Einfach- als auch Mehrfachbindungen zwischen Kohlenstoffatomen in ihren Molekülen. Wie kann man das Vorhandensein von Pi-Bindungen bestimmen, die der ungesättigten Natur einer organischen Verbindung zugrunde liegen? Dazu werden chemische Experimente durchgeführt, indem die Testsubstanz (z. B. Ethen oder Acetylen) durch eine violette Lösung von Kaliumpermanganat geleitet wird. Seine Verfärbung wird beobachtet, da die ungesättigte Bindung zerstört wird. Das Ethylenmolekül wird oxidiert und verwandelt sich von einem ungesättigten Kohlenwasserstoff in einen zweiwertigen gesättigten Alkohol - Ethylenglykol. Diese Reaktion ist qualitativ für das Vorhandensein von Doppel- oder Dreifachbindungen.
Merkmale chemischer Manifestationen von KMnO4
Wenn sich die Oxidationsstufen der Reaktanten und Reaktionsprodukte ändern, findet eine Oxidations-Reduktions-Reaktion statt. Es basiert auf dem Phänomen der Bewegung von Elektronen von einem Atom zum anderen. Wie bei der Zersetzung von Kaliumpermanganat und anderen Reaktionen zeigt die Substanz ausgeprägte Eigenschaften eines Oxidationsmittels. Beispielsweise werden in einer angesäuerten Lösung aus Natriumsulfit und Kaliumpermanganat Natrium-, Kalium- und Mangansulfat sowie Wasser gebildet:
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2 SO4 =2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H20.
In diesem Fall ist das Schwefelion ein Reduktionsmittel und Mangan, das Teil des komplexen Anions MnO ist4-, weist die Eigenschaften eines Oxidationsmittels auf. Es nimmt fünf Elektronen auf, also geht seine Oxidationsstufe von +7 auf +2.
Einfluss der Umgebung aufAblauf einer chemischen Reaktion
Je nach Konzentration an Wasserstoffionen oder Hydroxylgruppen wird saurer, alkalischer oder neutraler Charakter der Lösung, in der die Redoxreaktion abläuft, unterschieden. Beispielsweise senkt ein Manganion mit einem Oxidationszustand von +7 in Kaliumpermanganat bei einem überschüssigen Geh alt an Wasserstoffkationen diesen auf +2. In einer alkalischen Umgebung wird bei einer hohen Konzentration an Hydroxylgruppen Natriumsulfit in Wechselwirkung mit Kaliumpermanganat zu Sulfat oxidiert. Ein Manganion mit einer Oxidationsstufe von +7 geht in ein Kation mit einer Ladung von +6 über, das in der Zusammensetzung K2MnO4 vorliegt, dessen Lösung eine grüne Farbe hat. In neutraler Umgebung reagieren Natriumsulfit und Kaliumpermanganat miteinander und Mangandioxid fällt aus. Die Oxidationsstufe des Mangankations nimmt von +7 auf +4 ab. In den Reaktionsprodukten finden sich auch Natriumsulfat und Alkali-Natronlauge.
Verwendung von Salzen der Mangansäure
Die Zersetzungsreaktion von Kaliumpermanganat beim Erhitzen und andere Redoxprozesse, an denen Mangansäuresalze beteiligt sind, werden häufig in der Industrie verwendet. Zum Beispiel die Oxidation vieler organischer Verbindungen, die Freisetzung von gasförmigem Chlor aus Salzsäure, die Umwandlung von Eisensalzen in dreiwertige. In der Landwirtschaft wird eine Lösung von KMnO4 zur Vorsaatbehandlung von Saatgut und Erde verwendet, in der Medizin behandeln sie die Oberfläche von Wunden, desinfizieren entzündete Schleimhäute der Nasenhöhle,verwendet, um persönliche Hygieneartikel zu desinfizieren.
In unserem Artikel haben wir nicht nur den Zersetzungsprozess von Kaliumpermanganat im Detail untersucht, sondern auch seine oxidierenden Eigenschaften und Anwendungen in Alltag und Industrie betrachtet.
