Жандуу жана жансыз жаратылыштын эң маанилүү кубулуштарынын негизин кычкылдануу-калыбына келтирүү процесстери түзөт: күйүү, татаал заттардын ажырашы, органикалык бирикмелердин синтези. Калий перманганаты, анын касиеттери биздин макалада изилденет, лабораториялык жана өндүрүштүк шарттарда колдонулган эң күчтүү кычкылдандыруучу агенттердин бири. Анын кычкылдануу жөндөмү реакциянын жүрүшүндө өзгөрүүчү атомдун кычкылдануу деңгээлине жараша болот. Келгиле, муну KMnO молекулаларынын катышуусу менен болгон химиялык процесстердин конкреттүү мисалдарында карап көрөлү 4.
Заттын мүнөздөмөсү
Биз карап жаткан кошулма (калий перманганаты) өнөр жайда кеңири колдонулган заттардын бири – марганец кошулмалары. Туз кадимки кара кызгылт көк призмалар түрүндөгү кристаллдар менен берилген. Ал сууда жакшы эрип, эң сонун бактерициддик касиетке ээ малина түстөгү эритмени түзөт.өзгөчөлүктөрү. Ошондуктан, зат бактерициддик агент катары медицинада да, күнүмдүк турмушта да кеңири колдонууну тапты. Жети валенттүү марганецтин башка бирикмелери сыяктуу эле, туз органикалык жана органикалык эмес жаратылыштагы көптөгөн бирикмелерди кычкылдантууга жөндөмдүү. Калий перманганатынын ыдыратылышы химиялык лабораторияларда таза кычкылтектин кичинекей көлөмүн алуу үчүн колдонулат. Кошумча сульфит кислотасын сульфатка чейин кычкылдандырат. Өнөр жайда KMnO4 туз кислотасынан хлор газын алуу үчүн колдонулат. Ал ошондой эле көпчүлүк органикалык заттарды кычкылдандырат жана темир туздарын темир кошулмаларына айландырууга жөндөмдүү.
Калий перманганаты менен эксперименттер
Калий перманганаты деп аталган зат ысытылганда ажырайт. Реакция продуктыларында эркин кычкылтек, марганец диоксиди жана жаңы туз бар - K2MnO4. Лабораторияда бул процесс таза кычкылтек алуу үчүн жүргүзүлөт. Калий перманганатынын ажырашынын химиялык теңдемесин төмөнкүчө чагылдырууга болот:
2KMnO4=K2MnO4 + MnO2 + O2.
Регулярдуу призмалар түрүндөгү кызгылт көк кристаллдардан турган кургак зат +200 °C температурага чейин ысытылат. Туздун курамына кирген марганец катионунун кычкылдануу даражасы +7. Ал реакция продуктыларында тиешелүүлүгүнө жараша +6 жана +4 чейин төмөндөйт.
Этилен кычкылдануусу
Ар түрдүү класстарга кирген газ углеводороддорорганикалык бирикмелер молекулаларындагы көмүртек атомдорунун ортосунда бир жана көп байланыштарга ээ. Органикалык кошулмалардын каныкпаган табиятынын негизинде жаткан пи байланыштарынын бар экендигин кантип аныктоого болот? Бул үчүн химиялык эксперименттер сыналуучу затты (мисалы, этил же ацетилен) калий перманганатынын кызгылт көк эритмесинен өткөрүү жолу менен жүргүзүлөт. Анын түсүнүн өзгөрүшү байкалат, анткени тойбогон байланыш бузулат. Этилен молекуласы кычкылданат жана каныкпаган углеводороддон эки атомдуу каныккан спиртке - этиленгликолго айланат. Бул реакция кош же үч байланыштын болушу үчүн сапаттуу.
KMnO4 химиялык көрүнүштөрүнүн өзгөчөлүктөрү
Эгерде реакцияга кирүүчү заттардын жана реакция продуктыларынын кычкылдануу даражалары өзгөрсө, анда кычкылдануу-калыбына келтирүү реакциясы жүрөт. Ал электрондордун бир атомдон экинчи атомго өтүү кубулушуна негизделген. Калий перманганатынын ажыроосунда жана башка реакцияларда болгондой эле, зат кычкылдандыруучу агенттин айкын касиеттерин көрсөтөт. Мисалы, натрий сульфитинин жана калий перманганатынын кислоталанган эритмесинде натрий, калий жана марганец сульфаттары, ошондой эле суу пайда болот:
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2 SO4 =2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H20.
Мында күкүрт иону калыбына келтирүүчү зат жана MnO4- комплекстүү аниондун курамына кирген марганец, кычкылдандыруучу агенттин касиеттерин көрсөтөт. Ал беш электронду кабыл алат, ошондуктан анын кычкылдануу деңгээли +7ден +2ге чейин барат.
Айлана-чөйрөнүн таасирихимиялык реакциянын агымы
Суутек иондорунун же гидроксил топторунун концентрациясына жараша редокс реакциясы жүргөн эритменин кислоталуу, щелочтук же нейтралдуу мүнөзү айырмаланат. Мисалы, суутек катиондорунун ашыкча мазмуну менен, калий перманганатында кычкылдануу даражасы +7 болгон марганец иону аны +2ге түшүрөт. щелочтуу чөйрөдө, гидроксил топторунун жогорку концентрациясында калий перманганаты менен өз ара аракеттенген натрий сульфити сульфатка чейин кычкылданат. +7 кычкылдануу даражасы бар марганец иону +6 заряддуу катионго өтөт, ал K2MnO4, анын эритмеси жашыл түскө ээ. Нейтралдуу чөйрөдө натрий сульфити менен калий перманганаты бири-бири менен реакцияга кирип, марганец диоксиди чөктүрөт. Марганец катионунун кычкылдануу даражасы +7ден +4кө чейин төмөндөйт. Реакция продуктыларында натрий сульфаты жана щелоч - натрий гидроксиди да кездешет.
Марганец кислотасынын туздарын колдонуу
Ысытылганда калий перманганатынын ажыроо реакциясы жана марганец кислотасынын туздары катышкан башка редокс процесстери өнөр жайда көп колдонулат. Мисалы, көптөгөн органикалык бирикмелердин кычкылданышы, туз кислотасынан газ түрүндөгү хлордун бөлүнүп чыгышы, темир туздарынын үч валенттүүлүккө айланышы. Айыл чарбасында KMnO4 эритмеси уруктарды жана топуракты себүү алдында тазалоо үчүн колдонулат, медицинада жаралардын бетин дарылайт, мурун көңдөйүнүн сезгенген былжыр челдерин дезинфекциялайт,жеке гигиеналык буюмдарды дезинфекциялоо үчүн колдонулат.
Биз өз макалабызда калий перманганатынын ажыроо процессин ийне-жибине чейин изилдеп гана тим болбостон, анын кычкылдандыруучу касиеттерин жана күнүмдүк турмушта жана өндүрүштө колдонулушун да карап чыктык.
