กรดแมงกานิกเป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่ไม่เสถียรที่มีสูตร HMnO4 ไม่สามารถสับสนกับสารอื่นได้ เนื่องจากมีสีม่วงแดงเข้มสดใส
นี่คืออิเล็กโทรไลต์ที่แรงซึ่งโมเลกุล (อนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้า) เกือบจะแยกตัวออกเป็นไอออน แม้ว่าจะมีอยู่ในสารละลายเท่านั้นเพราะยังไม่ได้รับเป็นสารที่แยกจากกัน อย่างไรก็ตาม คุณสามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณลักษณะทั้งหมดได้
คุณสมบัติทางเคมี
ในของเหลว กรดแมงกานีสจะค่อยๆ สลายตัว กระบวนการนี้มาพร้อมกับการปล่อยออกซิเจน (ชาลโคเจน ซึ่งไม่ใช่โลหะที่ทำปฏิกิริยา)
ทำให้เกิดการตกตะกอนของแมงกานีสไดออกไซด์ นี่คือลักษณะของกระบวนการนี้เมื่อมีส่วนร่วมของกรดแมงกานีสในสูตร: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
ผลลัพธ์ที่ได้คือ MnO2 ผงสีน้ำตาลเข้มที่ไม่ละลายในน้ำ เป็นสารประกอบของแมงกานีสที่เสถียรที่สุดซึ่งอยู่ในกลุ่มของโลหะเหล็ก
นอกจากนี้ สารประกอบที่เป็นปัญหายังแสดงคุณลักษณะที่พบได้ทั่วไปในกรดแก่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันเข้าสู่ปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลาง - มันทำปฏิกิริยากับด่าง ก่อตัวเป็นเกลือและน้ำ ตามกฎแล้วกระบวนการดังกล่าวมีความคล้ายคลึงกันนั่นคือมาพร้อมกับการปล่อยความร้อน นี่คือตัวอย่างหนึ่ง: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
ควรบอกด้วยว่ากรดเปอร์แมงกานิก เช่น เปอร์แมงกาเนต (เกลือ) เป็นสารออกซิไดซ์ที่ทรงพลัง ตัวรับอิเล็กตรอน นี่คือตัวอย่างที่แสดงให้เห็น: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
สมบัติทางกายภาพ
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ กรดเปอร์แมงกานิก ซึ่งเป็นสูตรกราฟิกที่แสดงไว้ข้างต้น ไม่ได้รับมาในรูปแบบบริสุทธิ์ ความเข้มข้นสูงสุดในสารละลายในน้ำที่มีสีม่วงสดใสลักษณะเฉพาะไม่เกิน 20%
สารนี้ไวต่ออุณหภูมิ หากมีค่าน้อยกว่า 20 ° C สารละลายจะกลายเป็นผลึกไฮเดรต - ของแข็งที่เกิดขึ้นจากการยึดติดของไอออนบวก (ไอออนที่มีประจุบวก) และโมเลกุลของน้ำ สูตรคือ: HMnO4 ⋅ 2H2O. โครงสร้างอิออน: (H5O2)+ (MnO4)–.
พูดถึงคุณสมบัติทางกายภาพของกรดเปอร์แมงกานิกนั้นควรค่าแก่การสังเกตมวลโมลาร์ของมัน 119.94 กรัม/โมล
ผลิตกรด
ส่วนใหญ่มักจะได้สารนี้จากการทำปฏิกิริยาระหว่างสารประกอบสองชนิด - กรดซัลฟิวริกเจือจางและสารละลายของแบเรียมเปอร์แมงกาเนต ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีฤทธิ์ทางเคมีสูง เป็นผลให้ตะกอนที่ไม่ละลายน้ำของซัลเฟตตกตะกอน แต่จะถูกลบออกโดยการกรอง หน้าตาเป็นแบบนี้: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
มีอีกวิธีในการรับกรดนี้ มันขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของน้ำและแมงกานีสออกไซด์ที่เกิดขึ้นในที่เย็น อย่างไรก็ตาม นี่เป็นของเหลวที่มีน้ำมันซึ่งมีสองเฉดสี (สีน้ำตาล-เขียวหรือสีแดงเข้ม) ไม่ว่าสีจะเป็นสีอะไร ก็จะมีเงาเมทัลลิกอยู่เสมอ เขามีความเสถียรที่อุณหภูมิห้อง และเมื่อรวมกับสารที่ติดไฟได้ มันจะจุดไฟให้พวกมัน บ่อยครั้งด้วยการระเบิด ดังนั้น สูตรปฏิกิริยาจะมีลักษณะดังนี้: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
ลักษณะไดออกไซด์
สารนี้ที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้นพบได้ในปริมาณมากในเปลือกโลก ในรูปของแร่ที่เรียกว่าไพโรลูไซต์ มักจะเป็นสีดำหรือสีเทาเหล็ก ผลึกของมันมีขนาดเล็ก เรียงเป็นแนวหรือเป็นรูปเข็ม แร่มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
- เพียโซอิเล็กทริก ประจักษ์ในการเกิดโพลาไรซ์ไดอิเล็กตริก - การกระจัดของประจุที่ถูกผูกไว้หรือการหมุนของไดโพลไฟฟ้า
- เซมิคอนดักเตอร์ แสดงว่าการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้นด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
ควรสังเกตว่าไดออกไซด์สามารถละลายได้ในกรดไฮโดรคลอริก ซึ่งมาพร้อมกับการปล่อยคลอรีน
การใช้ไพโรลูไซต์
แมงกานีสไดออกไซด์ด้วยไฟฟ้าพบการใช้งานอย่างกว้างขวางในการผลิตแบตเตอรี่และเซลล์กัลวานิก - แหล่งเคมีของกระแสไฟฟ้า ซึ่งมักจะขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของโลหะสองชนิดหรือออกไซด์ของพวกมันในอิเล็กโทรไลต์ ยังใช้สำหรับ:
- การก่อตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา - สารเคมีที่เร่งปฏิกิริยา แต่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของมัน ตัวอย่างที่ชัดเจนคือฮอปคาลิท พวกเขาเติมตลับเพิ่มเติมสำหรับหน้ากากป้องกันแก๊สพิษเพื่อป้องกันคาร์บอนมอนอกไซด์
- การก่อตัวของสารเช่นเกลือแมงกานีสและโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต - ผลึกสีม่วงเข้มเกือบดำซึ่งเมื่อละลายในน้ำจะทำให้เกิดของเหลวสีแดงเข้ม สูตร - KMnO4.
- กระจกเขียวเปลี่ยนสี
- การผลิตน้ำมันและเคลือบเงาในอุตสาหกรรมสีและเคลือบเงา
- สำหรับแต่งหนังโครเมียมในอุตสาหกรรมเครื่องหนัง
น่าสนใจที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าชิ้นส่วนของไพโรลูไซต์จากถ้ำ Peche de Laze ทางตอนใต้ของฝรั่งเศสประกอบด้วยแมงกานีสไดออกไซด์บริสุทธิ์ เชื่อกันว่ามนุษย์นีแอนเดอร์ทัลซึ่งมีชีวิตอยู่เมื่อ 350-600,000 ปีก่อน ใช้มันเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวออกซิไดเซอร์สำหรับปฏิกิริยาการเผาไหม้และปฏิกิริยาออกซิเดชัน
เปอร์แมงกาเนต (โปแตสเซียมเปอร์แมงกาเนต)
หลายคนคงคุ้นเคยกับสารนี้ อย่างไรก็ตาม oแอปพลิเคชัน - เล็กน้อยในภายหลัง สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าด้วยความช่วยเหลือของเปอร์แมงกาเนตที่ OVR ของกรดแมงกานีส (ปฏิกิริยาการลดออกซิเดชัน) จำนวนมากจะดำเนินการต่อไป
เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีที่โดดเด่นของมัน ขึ้นอยู่กับดัชนีไฮโดรเจน (pH) ของสารละลายที่เกิดจากเปอร์แมงกาเนต สารต่างๆ สามารถออกซิไดซ์ได้ โดยลดสถานะออกซิเดชันเป็นสารประกอบจำนวนมาก
มีตัวอย่างมากมาย ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด การลดลงของสารประกอบแมงกานีส (II) จะเกิดขึ้น ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางจะเท่ากับ (IV) และในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างอย่างแรง - (VI) นี่คือลักษณะ:
- เป็นกรด: 2KMnO4 +5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 +3N2O.
- B เป็นกลาง: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H 2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
- B อัลคาไลน์: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K 2SO4 + 2K2MnO4 + H 2โอ้. ปฏิกิริยาในรูปแบบนี้เกิดขึ้นโดยขาดตัวรีดิวซ์และในที่ที่มีด่างเข้มข้นสูง เงื่อนไขดังกล่าวชะลอการไฮโดรไลซิส
น่าสังเกตว่าสารจะระเบิดเมื่อสัมผัสกับกรดซัลฟิวริกเข้มข้น แต่ถ้าเปอร์แมงกาเนตผสมกับสารเย็นนี้อย่างระมัดระวัง ก็จะเกิดแมงกานีสออกไซด์ที่ไม่เสถียรขึ้น
ใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต
เปอร์แมงกาเนตของสารที่เป็นปัญหามีการกระทำน้ำยาฆ่าเชื้อที่มีประสิทธิภาพ ยาที่ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยเฉพาะคือสารละลายเจือจางที่มีความเข้มข้น 0.1% ซึ่งฉันใช้รักษาแผลไฟไหม้ น้ำยาบ้วนปาก และล้างบาดแผล นอกจากนี้ยังเป็นยาระบายที่มีประสิทธิภาพสำหรับพิษจากอัลโคไนด์ เช่น อะโคนิทีนและมอร์ฟีน เฉพาะในกรณีเช่นนี้ ให้ใช้สารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า โดยเจือจางเป็น 0.02-0.1%
การกระทำทางเภสัชวิทยาเป็นสิ่งผิดปกติ เมื่อสารละลายสัมผัสกับสารอินทรีย์ ออกซิเจนอะตอมมิกจะถูกปล่อยออกมา ออกไซด์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของมันสร้างสารประกอบเช่นอัลบูมิเนตที่มีโปรตีน ในปริมาณความเข้มข้นน้อย จะมีฤทธิ์สมานแผล และในปริมาณมากจะทำให้ระคายเคือง ฟอกหนังและกัดกร่อน ดังนั้น ผลสุดท้ายขึ้นอยู่กับวิธีการเจือจางของเปอร์แมงกาเนตของกรดเปอร์แมงกานิก - เข้มข้นหรืออ่อนๆ
แอปพลิเคชั่นอื่นๆ
โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นสารที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ นอกจากยาแล้วยังเกี่ยวข้องกับ:
- เมื่อล้างเครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการ. ขจัดไขมันและสารอินทรีย์ได้อย่างดีเยี่ยม
- ในดอกไม้ไฟในฐานะตัวแทนออกซิไดซ์
- เมื่อกำหนดความสามารถในการออกซิไดซ์ของเปอร์แมงกาเนตในกระบวนการประเมินคุณภาพน้ำตาม GOST 2761-84 (วิธีคูเบล)
- เมื่อปรับสีภาพ
- สำหรับดองไม้. ใช้น้ำยาเป็นคราบ (สารให้สี)
- เสี่ยงลบรอยสัก. ของเหลวจะเผาไหม้ผิวหนัง และเนื้อเยื่อที่มีสีตายไป เจ็บแต่รอยแผลเป็นยังคงอยู่
- B เป็นตัวออกซิไดซ์ในกระบวนการสร้างกรดพารา- และเมทาทาลิก
สุดท้ายนี้ ฉันอยากจะจองให้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตรวมอยู่ในรายการสารตั้งต้นที่สี่ของคณะกรรมการควบคุมยาเสพติดแห่งรัสเซีย
