Jonli va jonsiz tabiatning eng muhim hodisalari: yonish, murakkab moddalarning parchalanishi, organik birikmalarning sintezi asosida oksidlanish-qaytarilish jarayonlari yotadi. Kaliy permanganat, uning xususiyatlari bizning maqolamizda o'rganiladi, laboratoriya va sanoat sharoitida ishlatiladigan eng kuchli oksidlovchi moddalardan biridir. Uning oksidlanish qobiliyati reaksiya jarayonida o'zgarib turadigan atomning oksidlanish darajasiga bog'liq. Keling, buni KMnO molekulalari ishtirokida sodir bo'ladigan kimyoviy jarayonlarning aniq misollarida ko'rib chiqaylik 4.
Maddaning xarakteristikasi
Biz ko'rib chiqayotgan birikma (kaliy permanganat) sanoatda eng ko'p qo'llaniladigan moddalardan biri - marganets birikmalari. Tuz oddiy quyuq binafsha prizmalar shaklida kristallar bilan ifodalanadi. U suvda yaxshi eriydi va mukammal bakteritsid xususiyatlariga ega malina rangli eritma hosil qiladi.xususiyatlari. Shu sababli, modda tibbiyotda ham, kundalik hayotda ham bakteritsid vosita sifatida keng qo'llanilishini topdi. Heptavalent marganetsning boshqa birikmalari singari, tuz ham organik va noorganik tabiatning ko'plab birikmalarini oksidlash qobiliyatiga ega. Kaliy permanganatning parchalanishi kimyoviy laboratoriyalarda kichik hajmdagi sof kislorod olish uchun ishlatiladi. Murakkab sulfit kislotani sulfatga oksidlaydi. Sanoatda KMnO4 xlorid kislotadan xlor gazini olish uchun ishlatiladi. Shuningdek, u ko‘pchilik organik moddalarni oksidlaydi va temir tuzlarini temir birikmalariga aylantirishga qodir.
Kaliy permanganat bilan tajribalar
Odatda kaliy permanganat deb ataladigan modda qizdirilganda parchalanadi. Reaktsiya mahsulotlarida erkin kislorod, marganets dioksidi va yangi tuz - K2MnO4 mavjud. Laboratoriyada bu jarayon toza kislorod olish uchun amalga oshiriladi. Kaliy permanganatning parchalanishining kimyoviy tenglamasi quyidagicha ifodalanishi mumkin:
2KMnO4=K2MnO4 + MnO2 + O2.
Oddiy prizma shaklidagi binafsha rangli kristallar bo'lgan quruq modda +200 °C haroratgacha qizdiriladi. Tuz tarkibiga kiruvchi marganets kationi +7 oksidlanish darajasiga ega. Reaksiya mahsulotlarida mos ravishda +6 va +4 gacha kamayadi.
Etilen oksidlanishi
Har xil sinflarga mansub gazli uglevodorodlarorganik birikmalar molekulalaridagi uglerod atomlari oʻrtasida ham bitta, ham koʻp bogʻlanishga ega. Organik birikmaning to'yinmagan tabiati asosidagi pi bog'lari mavjudligini qanday aniqlash mumkin? Buning uchun kaliy permanganatning binafsha rangli eritmasi orqali sinov moddasini (masalan, eten yoki asetilen) o'tkazish orqali kimyoviy tajribalar o'tkaziladi. Uning rangi o'zgarishi kuzatiladi, chunki to'yinmagan bog'lanish buziladi. Etilen molekulasi oksidlanadi va to'yinmagan uglevodoroddan ikki atomli to'yingan spirtga - etilen glikolga aylanadi. Bu reaksiya ikki yoki uch bogʻlanish mavjudligi uchun sifatli hisoblanadi.
KMnO4 kimyoviy koʻrinishlarining xususiyatlari
Agar reaktivlar va reaksiya mahsulotlarining oksidlanish darajalari oʻzgarsa, oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi sodir boʻladi. U elektronlarning bir atomdan ikkinchisiga o'tish hodisasiga asoslanadi. Kaliy permanganatning parchalanishida va boshqa reaktsiyalarda bo'lgani kabi, modda oksidlovchi vositaning aniq xususiyatlarini namoyon qiladi. Masalan, natriy sulfit va kaliy permanganatning kislotali eritmasida natriy, kaliy va marganets sulfatlari, shuningdek suv hosil bo'ladi:
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2 SO4 =2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H20.
Bunda oltingugurt ioni qaytaruvchi vositadir va MnO4- kompleks anionining bir qismi bo'lgan marganets., oksidlovchi moddaning xususiyatlarini ko'rsatadi. U beshta elektronni qabul qiladi, shuning uchun uning oksidlanish darajasi +7 dan +2 gacha.
Atrof-muhitning ta'sirikimyoviy reaksiya oqimi
Vodorod ionlari yoki gidroksil guruhlari kontsentratsiyasiga qarab, oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasi sodir bo'ladigan eritmaning kislotali, ishqoriy yoki neytralligi farqlanadi. Masalan, vodorod kationlarining ortiqcha miqdori bilan kaliy permanganatda oksidlanish darajasi +7 bo'lgan marganets ioni uni +2 ga tushiradi. Ishqoriy muhitda gidroksil guruhlarining yuqori konsentratsiyasida kaliy permanganat bilan o'zaro ta'sir qiluvchi natriy sulfit sulfatga oksidlanadi. Oksidlanish darajasi +7 bo'lgan marganets ioni K2MnO4 tarkibidagi +6 zaryadli kationga kiradi., uning eritmasi yashil rangga ega. Neytral muhitda natriy sulfit va kaliy permanganat bir-biri bilan reaksiyaga kirishadi va marganets dioksidi cho'kadi. Marganets kationining oksidlanish darajasi +7 dan +4 gacha kamayadi. Reaksiya mahsulotlarida natriy sulfat va ishqor - natriy gidroksid ham uchraydi.
Marganets kislotasi tuzlaridan foydalanish
Sanoatda qizdirilganda kaliy permanganatning parchalanish reaksiyasi va marganets kislotasi tuzlari ishtirokidagi boshqa oksidlanish-qaytarilish jarayonlari tez-tez ishlatiladi. Masalan, ko`pgina organik birikmalarning oksidlanishi, xlorid kislotadan gazsimon xlorning ajralib chiqishi, temir tuzlarining uch valentli holatga aylanishi. Qishloq xo'jaligida KMnO4 eritmasi urug'lar va tuproqni ekishdan oldin davolash uchun ishlatiladi, tibbiyotda ular yaralar yuzasini davolaydi, burun bo'shlig'ining yallig'langan shilliq pardalarini dezinfeksiya qiladi,shaxsiy gigiena vositalarini dezinfeksiya qilish uchun ishlatiladi.
Maqolamizda biz nafaqat kaliy permanganatning parchalanish jarayonini batafsil o'rganibgina qolmay, balki uning oksidlovchi xususiyatlari va kundalik hayotda va sanoatda qo'llanilishini ham ko'rib chiqdik.
