Исэлдэлтийг багасгах үйл явц нь амьд ба амьгүй байгалийн хамгийн чухал үзэгдлүүд болох шаталт, нийлмэл бодисын задрал, органик нэгдлүүдийн нийлэгжилтийн үндэс суурь болдог. Калийн перманганат, түүний шинж чанарыг бидний нийтлэлд судлах нь лабораторийн болон үйлдвэрлэлийн нөхцөлд ашиглагддаг хамгийн хүчтэй исэлдүүлэгч бодисуудын нэг юм. Түүний исэлдүүлэх чадвар нь урвалын явцад өөрчлөгддөг атомын исэлдэлтийн төлөвөөс хамаардаг. Үүнийг KMnO молекулуудын оролцоотой явагддаг химийн процессуудын тодорхой жишээн дээр авч үзье 4.
Бодисын шинж чанар
Бидний авч үзэж байгаа нэгдэл (калийн перманганат) нь үйлдвэрлэлд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг бодисуудын нэг болох манганы нэгдлүүд юм. Давс нь ердийн хар ягаан призм хэлбэрээр талстаар дүрслэгддэг. Энэ нь усанд сайн уусдаг бөгөөд маш сайн нян устгах шинж чанартай бөөрөлзгөнө өнгөтэй уусмал үүсгэдэг.шинж чанарууд. Тиймээс энэ бодис нь нян устгах бодис болгон анагаах ухаан болон өдөр тутмын амьдралд өргөн хэрэглэгддэг. Долоон валентын манганы бусад нэгдлүүдийн нэгэн адил давс нь органик болон органик бус шинж чанартай олон нэгдлүүдийг исэлдүүлэх чадвартай. Калийн перманганатын задралыг химийн лабораторид бага хэмжээний цэвэр хүчилтөрөгч авах зорилгоор ашигладаг. Энэ нэгдэл нь сульфитын хүчлийг сульфат болгон исэлдүүлдэг. Аж үйлдвэрийн салбарт KMnO4-ийг давсны хүчлээс хлорын хий гаргаж авахад ашигладаг. Мөн ихэнх органик бодисыг исэлдүүлдэг ба төмрийн давсыг төмрийн нэгдэл болгон хувиргах чадвартай.
Калийн перманганаттай хийсэн туршилт
Калийн перманганат гэж нэрлэгддэг бодис халах үед задардаг. Урвалын бүтээгдэхүүн нь чөлөөт хүчилтөрөгч, манганы давхар исэл, шинэ давс - K2MnO4 агуулсан. Лабораторид энэ процессыг цэвэр хүчилтөрөгч авахын тулд хийдэг. Калийн перманганатын задралын химийн тэгшитгэлийг дараах байдлаар илэрхийлж болно:
2KMnO4=K2MnO4 + MnO2 + O2.
Энгийн призм хэлбэртэй нил ягаан талстууд болох хуурай бодисыг +200 °C температурт халаана. Давсны нэг хэсэг болох манганы катионы исэлдэлтийн түвшин +7 байна. Энэ нь урвалын бүтээгдэхүүнд +6 ба +4 болж буурдаг.
Этилений исэлдэлт
Янз бүрийн ангилалд хамаарах хийн нүүрсустөрөгчидОрганик нэгдлүүд нь молекул дахь нүүрстөрөгчийн атомуудын хооронд дан болон олон тооны холбоо байдаг. Органик нэгдлүүдийн ханаагүй шинж чанарын суурь болох pi бонд байгааг хэрхэн тодорхойлох вэ? Үүний тулд калийн перманганатын ягаан уусмалаар туршилтын бодисыг (жишээлбэл, этилен эсвэл ацетилен) дамжуулж химийн туршилт хийдэг. Ханаагүй холбоо устсан тул түүний өнгө өөрчлөгддөг. Этилен молекул нь исэлдэж, ханаагүй нүүрсустөрөгчөөс хоёр атомт ханасан спирт болох этилен гликол болж хувирдаг. Энэ урвал нь давхар эсвэл гурвалсан холбоог харуулсан чанарын үзүүлэлт юм.
KMnO4-ийн химийн илрэлийн онцлог
Хэрэв урвалд орох бодис болон урвалын бүтээгдэхүүний исэлдэлтийн төлөв өөрчлөгдвөл исэлдэх-багадах урвал явагдана. Энэ нь электронуудын нэг атомаас нөгөөд шилжих үзэгдэл дээр суурилдаг. Калийн перманганатын задрал болон бусад урвалын нэгэн адил бодис нь исэлдүүлэгч бодисын тодорхой шинж чанарыг харуулдаг. Жишээлбэл, натрийн сульфит ба калийн перманганатын хүчиллэг уусмалд натри, кали, манганы сульфатууд, түүнчлэн ус үүсдэг:
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2 SO4 =2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H20.
Энэ тохиолдолд хүхрийн ион нь ангижруулагч бодис бөгөөд MnO4--ийн нэг хэсэг болох манган., исэлдүүлэгч бодисын шинж чанарыг харуулдаг. Энэ нь таван электрон хүлээн авдаг тул исэлдэлтийн төлөв нь +7-ээс +2 хүртэл байдаг.
Орчны орчны нөлөөхимийн урвалын урсгал
Устөрөгчийн ион эсвэл гидроксил бүлгийн концентрацаас хамааран исэлдэлтийн урвал явагдах уусмалын хүчиллэг, шүлтлэг эсвэл төвийг сахисан шинж чанараар ялгагдана. Жишээлбэл, устөрөгчийн катионуудын илүүдэл агууламжтай бол калийн перманганатын исэлдэлтийн түвшин +7 байдаг манганы ион нь +2 хүртэл бууруулна. Шүлтлэг орчинд гидроксил бүлгүүдийн өндөр концентрацид калийн перманганаттай харилцан үйлчилдэг натрийн сульфит нь сульфат болж исэлддэг. +7 исэлдэлтийн төлөвтэй манганы ион нь K2MnO4-ийн найрлагад байх +6 цэнэгтэй катион руу ордог., уусмал нь ногоон өнгөтэй. Төвийг сахисан орчинд натрийн сульфит ба калийн перманганат нь бие биетэйгээ харилцан үйлчилж, манганы давхар исэл тунадас үүсгэдэг. Манганы катионы исэлдэлтийн түвшин +7-аас +4 хүртэл буурдаг. Натрийн сульфат ба шүлт - натрийн гидроксид нь урвалын бүтээгдэхүүнд бас байдаг.
Манганы хүчлийн давсны хэрэглээ
Халах үед калийн перманганатын задралын урвал болон манганы хүчлийн давстай холбоотой бусад исэлдэлтийн процессыг үйлдвэрлэлд ихэвчлэн ашигладаг. Жишээлбэл, олон органик нэгдлүүдийн исэлдэлт, давсны хүчлээс хийн хлорыг ялгаруулах, төмрийн давсыг гурван валент болгон хувиргах. Хөдөө аж ахуйд KMnO4-ийн уусмалыг үр, хөрсийг тариалахын өмнөх эмчилгээнд хэрэглэдэг бөгөөд анагаах ухаанд шархны гадаргууг эмчилж, хамрын хөндийн үрэвссэн салст бүрхэвчийг халдваргүйжүүлдэг.хувийн ариун цэврийн хэрэглэлүүдийг ариутгахад ашигладаг.
Бид нийтлэлдээ калийн перманганатын задралын үйл явцыг нарийвчлан судлаад зогсохгүй түүний исэлдүүлэх шинж чанар, өдөр тутмын амьдрал, үйлдвэрлэлд хэрэглэх талаар авч үзсэн.
