L'àcid mangànic és un compost inorgànic inestable amb la fórmula HMnO4. No es pot confondre amb cap altra substància, ja que té un color vermell porpra brillant i intens.
Aquest és un electròlit fort en el qual les molècules (partícules elèctricament neutres) es dissocien gairebé completament en ions. Tot i que només existeix en solucions, perquè no s'ha obtingut com una substància separada. Tanmateix, podeu explicar-ne totes les seves característiques amb més detall.
Propietats químiques
En líquids, l'àcid de manganès es descompon gradualment. Aquest procés s'acompanya de l'alliberament d'oxigen (calcogen, un no metall reactiu).
Com a resultat, es forma un precipitat de diòxid de manganès. Així es veu aquest procés amb la participació de l'àcid de manganès a la fórmula: 4HMnO4 → 4MnO2↓+3O2↑+ 2N2O.
El compost resultant és MnO2. Pols marró fosc insoluble en aigua. És el compost més estable del manganès, que pertany al grup dels metalls ferrosos.
A més, el compost en qüestió presenta característiques comunes als àcids forts. En particular, entra en reaccions de neutralització: interacciona amb àlcalis, formant sals i aigua. Com a regla general, aquests processos són exomètrics, és a dir, van acompanyats de l'alliberament de calor. Aquí teniu un exemple: HMnO4 + NaOH → NaMnO4 +H2O.
També val la pena esmentar que l'àcid permangànic, com els seus permanganats (sals), és un potent agent oxidant, un acceptor d'electrons. Aquí teniu un exemple que ho demostra: 2HMnO4 + 14HCl → 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O.
Propietats físiques
Com s'ha esmentat anteriorment, l'àcid permangànic, la fórmula gràfica del qual es mostra més amunt, no s'ha derivat en la seva forma pura. La concentració màxima en solucions aquoses amb un color lila brillant característic no supera el 20%.
Aquesta substància és sensible a la temperatura. Si és inferior a 20 ° C, la solució forma un hidrat cristal·lí, un sòlid que es produeix com a resultat de la unió de cations (ions carregats positivament) i molècules d'aigua. La seva fórmula és: HMnO4 ⋅ 2H2O. Estructura jònica: (H5O2)+ (MnO4)–.
També, parlant depropietats físiques de l'àcid permangànic, val la pena destacar la seva massa molar. És 119,94 g/mol.
Producció d'àcid
La majoria de les vegades aquesta substància s'obté realitzant una reacció entre dos compostos: àcid sulfúric diluït i una solució de permanganat de bari, un element amb alta activitat química. Com a resultat, precipita un precipitat insoluble del seu sulfat. Però s'elimina filtrant. Sembla així: Va (MnO4) + H2SO4 → 2HMnO4 + BaSO4↓.
Hi ha una altra manera d'obtenir aquest àcid. Es basa en la interacció de l'aigua i l'òxid de manganès que es produeix al fred. Aquest, per cert, és un líquid oliós que es presenta en dos tons (verd marró o escarlata). Sigui quin sigui el color, sempre hi haurà una brillantor metàl·lica. És estable a temperatura ambient. I quan es combina amb substàncies combustibles, les encén, sovint amb una explosió. Per tant, la fórmula de reacció té aquest aspecte: Mn2O7 + H2O → 2HMnO4.
Característica del diòxid
Aquesta substància, que ja s'ha esmentat anteriorment, es troba en grans quantitats a l'escorça terrestre. En forma d'un mineral anomenat pirolusita. Normalment negre o gris acer. Els seus cristalls són petits, columnars o en forma d'agulla. El mineral té les propietats següents:
- Piezoelèctric. Es manifesta en l'aparició de polarització dielèctrica: el desplaçament de les càrregues lligades o la rotació dels dipols elèctrics.
- Semiconductor. Es manifesta com un augment de la conductivitat elèctrica amb l'augment de la temperatura.
També val la pena assenyalar que el diòxid és soluble en àcid clorhídric, que s'acompanya de l'alliberament de clor.
Ús de pirolusita
El diòxid de manganès electrolític ha trobat una àmplia aplicació en la producció de bateries i cèl·lules galvàniques: fonts químiques de corrent elèctric, que normalment es basen en la interacció de dos metalls o els seus òxids en un electròlit. També s'utilitza per a:
- Formació de catalitzadors: substàncies químiques que acceleren la reacció, però que no en formen part. Un exemple viu és hopkalit. Omplen cartutxos addicionals per a màscares antigàs per protegir-se del monòxid de carboni.
- La formació de substàncies com la sal de manganès i el permanganat de potassi: cristalls de color violeta fosc, gairebé negres, que, quan es dissolen a l'aigua, condueixen a la formació d'un líquid carmesí brillant. Fórmula - KMnO4.
- Decoloració de les ulleres verdes.
- Producció d'olis i vernissos a la indústria de pintures i vernissos.
- Per vestir cuirs cromats a la indústria del cuir.
Curiosament, els científics han determinat que les peces de pirolusita de la cova Peche de Laze, al sud de França, estan compostes per diòxid de manganès pur. Es creu que els neandertals, que van viure fa 350-600 mil anys, el van utilitzar com a catalitzador i oxidant per a les reaccions de combustió i oxidació.
Permanganat (permanganat de potassi)
Molta gent està familiaritzada amb aquesta substància. Tanmateix, ola seva aplicació - una mica més tard. És més important tenir en compte que amb l'ajuda del permanganat es produeixen molts OVR d'àcid de manganès (reaccions d'oxidació-reducció).
Això es deu a les seves propietats químiques excepcionals. Segons l'índex d'hidrogen (pH) de la solució formada pel permanganat, es poden oxidar diverses substàncies, amb reducció a compostos de molts estats d'oxidació.
Hi ha molts exemples. En un ambient àcid, es produirà la reducció a compostos de manganès (II), en un ambient neutre serà igual a (IV) i en un ambient fortament alcalí - (VI). Aquí teniu el que sembla:
- Àcid: 2KMnO4 +5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 +3N2O.
- B neutral: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H 2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
- B alcalí: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K 2SO4 + 2K2MnO4 + H 2Oh. Aquesta reacció en aquesta forma es produeix amb la manca d'agent reductor i en presència d'àlcali molt concentrat. Aquestes condicions frenen la hidròlisi.
Val la pena assenyalar que la substància explota en contacte amb àcid sulfúric concentrat. Però si es combina acuradament el permanganat amb aquesta substància freda, es forma òxid de manganès inestable.
Utilitzar permanganat de potassi
El permanganat de la substància en qüestió tépotent acció antisèptica. Especialment utilitzades en medicina són les solucions diluïdes amb una concentració del 0,1%, que utilitzo per tractar cremades, fer gàrgares i rentar ferides. També és un emètic eficaç per a la intoxicació amb alcònids com l'aconitina i la morfina. Només en aquests casos, utilitzeu una solució menys concentrada, diluïda a 0,02-0,1%.
L'acció farmacològica és atípica. Quan la solució entra en contacte amb substàncies orgàniques, s'allibera oxigen atòmic. L'òxid, que en forma part, forma compostos com albuminats amb proteïnes. En petites concentracions tenen un efecte astringent, i en grans concentracions són irritants, bronzejants i cauteritzants. Per tant, l'efecte final depèn de com es dilueix el permanganat d'àcid permangànic, forta o dèbilment.
Altres aplicacions
El permanganat de potassi és en realitat una substància que s'utilitza activament en diversos camps. A més de la medicina, hi participa:
- En rentar cristalleria de laboratori. Excel·lent per eliminar greixos i matèria orgànica.
- En pirotècnia com a agent oxidant.
- Quan es determina l'oxidació del permanganat en el procés d'avaluació de la qualitat de l'aigua segons GOST 2761-84 (mètode Kubel).
- En tonificar fotos.
- Per decapat de fusta. El líquid s'utilitza com a taca (substància que dóna color).
- Per a l'eliminació de tatuatges arriscada. El líquid crema la pell i els teixits amb la pintura moren. Fa mal i les cicatrius encara queden.
- B comagent oxidant en el procés de formació d'àcids para- i metaftàlics.
Finalment, m'agradaria fer una reserva perquè el permanganat de potassi s'inclogui a la quarta llista de precursors del Comitè Permanent de Control de Drogues de Rússia.
