Mangansäure ist eine anorganische instabile Verbindung mit der Formel HMnO4. Es ist mit keiner anderen Substanz zu verwechseln, da es eine leuchtende, intensive purpurrote Farbe hat.
Dies ist ein starker Elektrolyt, in dem Moleküle (elektrisch neutrale Teilchen) fast vollständig in Ionen dissoziiert sind. Obwohl es nur in Lösungen existiert, weil es nicht als separater Stoff gewonnen wurde. Sie können jedoch alle Funktionen detaillierter beschreiben.
Chemische Eigenschaften
In Flüssigkeiten zersetzt sich Mangansäure allmählich. Dieser Vorgang wird von der Freisetzung von Sauerstoff (Chalkogen, einem reaktiven Nichtmetall) begleitet.
Als Ergebnis bildet sich ein Mangandioxid-Niederschlag. So sieht dieser Prozess unter Beteiligung von Mangansäure in der Formel aus: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
Die resultierende Verbindung ist MnO2. Dunkelbraunes Pulver, das in Wasser unlöslich ist. Es ist die stabilste Verbindung des Mangans, das zur Gruppe der Eisenmetalle gehört.
Außerdem weist die fragliche Verbindung Merkmale auf, die starken Säuren gemeinsam sind. Insbesondere tritt es in Neutralisationsreaktionen ein - es interagiert mit Alkalien und bildet Salze und Wasser. Solche Prozesse sind in der Regel exometrisch, das heißt sie gehen mit Wärmefreisetzung einher. Hier ein Beispiel: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
Es ist auch erwähnenswert, dass Permangansäure, wie ihre Permanganate (Salze), ein starkes Oxidationsmittel, ein Elektronenakzeptor, ist. Hier ist ein Beispiel, das dies demonstriert: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
Physikalische Eigenschaften
Wie bereits erwähnt, wurde die Permangansäure, deren grafische Formel oben gezeigt ist, nicht in ihrer reinen Form gewonnen. Die maximale Konzentration in wässrigen Lösungen mit einer charakteristischen leuchtend lila Farbe überschreitet 20 % nicht.
Diese Substanz ist temperaturempfindlich. Wenn es weniger als 20 ° C beträgt, bildet die Lösung ein kristallines Hydrat - einen Feststoff, der durch die Bindung von Kationen (positiv geladene Ionen) und Wassermolekülen entsteht. Seine Formel lautet: HMnO4 ⋅ 2H2O. Ionenstruktur: (H5O2)+ (MnO4)–.
AproposPhysikalische Eigenschaften von Permangansäure, es ist erwähnenswert, ihre Molmasse. Es ist 119,94 g/mol.
Herstellung von Säure
Am häufigsten wird diese Substanz durch eine Reaktion zwischen zwei Verbindungen erh alten - verdünnter Schwefelsäure und einer Lösung von Bariumpermanganat, einem Element mit hoher chemischer Aktivität. Als Ergebnis fällt ein unlöslicher Niederschlag seines Sulfats aus. Aber es wird durch Filterung entfernt. Das sieht so aus: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
Es gibt einen anderen Weg, an diese Säure zu kommen. Es basiert auf der in der Kälte auftretenden Wechselwirkung von Wasser und Manganoxid. Dies ist übrigens eine ölige Flüssigkeit, die in zwei Farbtönen (braungrün oder scharlachrot) erhältlich ist. Unabhängig von der Farbe wird es immer einen metallischen Glanz geben. Er ist bei Raumtemperatur stabil. Und wenn es mit brennbaren Stoffen kombiniert wird, entzündet es diese, oft mit einer Explosion. Die Reaktionsformel sieht also so aus: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
Dioxid-Charakteristik
Diese bereits oben erwähnte Substanz kommt in großen Mengen in der Erdkruste vor. In Form eines Minerals namens Pyrolusit. Normalerweise schwarz oder stahlgrau. Seine Kristalle sind klein, säulen- oder nadelförmig. Das Mineral hat folgende Eigenschaften:
- Piezoelektrisch. Manifestiert im Auftreten einer dielektrischen Polarisation - der Verschiebung darin gebundener Ladungen oder der Rotation elektrischer Dipole.
- Halbleiter. Manifestiert als eine Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit mit steigender Temperatur.
Bemerkenswert ist auch, dass das Dioxid in Salzsäure löslich ist, was mit der Freisetzung von Chlor einhergeht.
Verwendung von Pyrolusit
Elektrolytisches Mangandioxid hat eine breite Anwendung bei der Herstellung von Batterien und galvanischen Zellen gefunden - chemische Stromquellen, die normalerweise auf der Wechselwirkung zweier Metalle oder ihrer Oxide in einem Elektrolyten beruhen. Auch verwendet für:
- Bildung von Katalysatoren - Chemikalien, die die Reaktion beschleunigen, aber nicht Teil davon sind. Ein anschauliches Beispiel ist Hopkalit. Sie befüllen zusätzliche Kartuschen für Gasmasken zum Schutz vor Kohlenmonoxid.
- Die Bildung von Substanzen wie Mangansalz und Kaliumpermanganat - dunkelviolette, fast schwarze Kristalle, die, wenn sie in Wasser gelöst werden, zur Bildung einer hellroten Flüssigkeit führen. Formel - KMnO4.
- Verfärbung grüner Gläser.
- Herstellung von Ölen und Lacken in der Farben- und Lackindustrie.
- Zur Zurichtung von Chromleder in der Lederindustrie.
Interessanterweise haben Wissenschaftler festgestellt, dass Pyrolusitstücke aus der Höhle Peche de Laze in Südfrankreich aus reinem Mangandioxid bestehen. Es wird angenommen, dass die Neandertaler, die vor 350-600.000 Jahren lebten, es als Katalysator und Oxidationsmittel für Verbrennungs- und Oxidationsreaktionen verwendeten.
Permanganat (Kaliumpermanganat)
Diese Substanz ist vielen Menschen bekannt. Allerdings, oseine Anwendung - etwas später. Es ist wichtiger anzumerken, dass mit Hilfe von Permanganat viele OVR von Mangansäure (Oxidations-Reduktions-Reaktionen) ablaufen.
Dies liegt an seinen außergewöhnlichen chemischen Eigenschaften. Abhängig vom Wasserstoffindex (pH) der durch Permanganat gebildeten Lösung können verschiedene Substanzen unter Reduktion zu Verbindungen vieler Oxidationsstufen oxidiert werden.
Es gibt viele Beispiele. In einer sauren Umgebung findet eine Reduktion zu Mangan(II)-Verbindungen statt, in einer neutralen Umgebung ist sie gleich (IV) und in einer stark alkalischen Umgebung – (VI). So sieht es aus:
- Sauer: 2KMnO4 +5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 +3N2O.
- B neutral: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H 2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
- B alkalisch: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K 2SO4 + 2K2MnO4 + H 2Oh. Diese Reaktion erfolgt in dieser Form in Abwesenheit eines Reduktionsmittels und in Gegenwart von hochkonzentriertem Alkali. Solche Bedingungen verlangsamen die Hydrolyse.
Bemerkenswert ist, dass der Stoff bei Kontakt mit konzentrierter Schwefelsäure explodiert. Wird Permanganat jedoch vorsichtig mit dieser k alten Substanz kombiniert, entsteht instabiles Manganoxid.
Verwendung von Kaliumpermanganat
Das Permanganat der betreffenden Substanz hatstarke antiseptische Wirkung. Besonders weit verbreitet in der Medizin sind verdünnte Lösungen mit einer Konzentration von 0,1 %, die ich zur Behandlung von Verbrennungen, zum Gurgeln und zum Waschen von Wunden verwende. Es ist auch ein wirksames Brechmittel bei Vergiftungen mit Alkoniden wie Aconitin und Morphin. Verwenden Sie nur in solchen Fällen eine weniger konzentrierte Lösung, verdünnt auf 0,02-0,1 %.
Pharmakologische Wirkung ist untypisch. Beim Kontakt der Lösung mit organischen Stoffen wird atomarer Sauerstoff freigesetzt. Das darin enth altene Oxid bildet mit Proteinen Verbindungen wie Albuminate. In kleinen Konzentrationen wirken sie adstringierend, in großen Konzentrationen reizend, bräunend und ätzend. Daher hängt die endgültige Wirkung davon ab, wie das Permanganat der Permangansäure verdünnt wird - stark oder schwach.
Andere Anwendungen
Kaliumpermanganat ist eigentlich eine Substanz, die in verschiedenen Bereichen aktiv eingesetzt wird. Neben der Medizin geht es um:
- Beim Waschen von Laborglas. Hervorragend zum Entfernen von Fetten und organischen Stoffen.
- In der Pyrotechnik als Oxidationsmittel.
- Bei der Bestimmung der Permanganat-Oxidierbarkeit bei der Bewertung der Wasserqualität nach GOST 2761-84 (Kubel-Methode).
- Beim Tonen von Fotos.
- Zum Beizen von Holz. Die Flüssigkeit wird als Beize (Stoff, der Farbe gibt) verwendet.
- Für riskante Tattooentfernung. Die Flüssigkeit verbrennt die Haut und das Gewebe mit der Farbe stirbt ab. Es tut weh und die Narben sind noch da.
- B wieOxidationsmittel bei der Bildung von Para- und Metaphthalsäuren.
Abschließend möchte ich einen Vorbeh alt machen, dass Kaliumpermanganat in die vierte Liste der Ausgangsstoffe des Russischen Ständigen Ausschusses für Drogenkontrolle aufgenommen wird.
