Найсильніший окислювач - перманганат калію. Марганцевокислий калій
ПЕРМАНГАНАТ КАЛІЯ. KMnO 4 – перманганат калію, кристалогідратів не утворює. Темно-фіолетові кристали, густина 2,703 г/см 3 . Розчинність у воді - помірна (6,36 г/100 г води при 20 ° С, 12,5 г/100 г води при 40 ° С, 25 г/100 г води при 65 ° С), не гідролізується, повільно розкладається в розчині.
Сильний окислювач у розчині та при спіканні. Реагує з типовими відновниками (етанолом, воднем та ін.). Концентровані розчини перманганату калію пофарбовані інтенсивно- Фіолетовий колір, а розведені – у рожевий.
Перманганати – солі не виділеної у вільному стані марганцової кислоти HMnO 4 , що існує лише у водних розчинах. Перманганати відомі для лужних та лужноземельних металів, амонію, срібла та алюмінію. Всі вони утворюють фіолетово-чорні кристали, розчинні у воді. Найбільш розчинний серед них перманганат барію Ba(MnO 4) 2 а найменш розчинний перманганат цезію CsMnO 4 .
При нагріванні всі перманганати розкладаються, виділяючи кисень і перетворюючись на манганати та діоксид марганцю, наприклад:
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
Перманганат-іон – сильний окислювач, та його окислювальна здатність слабшає із зменшенням кислотності розчину. Під дією відновників у лужному середовищі MnO 4 - відновлюється до манганат-іону MnO 4 2- :
MnO 4 - + e -= MnO 4 2- ,
У нейтральному, слабокислому та слаболужному середовищі MnO 4 - переходить у діоксид марганцю MnO 2:
MnO 4 - + 2H 2 O + 3 e -= MnO 2 + 4OH -
У кислотному середовищі перманганат-іон перетворюється на аквакатіон 2+ :
MnO 4 - + 8H 3 O + + 5 e -= 2+ + 4H 2 O
Розведені водні розчини перманганату калію нестійкі, вони розкладаються (особливо швидко під дією сонячних променів) з утворенням бурого осаду діоксиду марганцю та виділенням кисню:
4KMnO 4 + 2H 2 O = 4KOH + 4MnO 2 Ї + 3O 2
Особливо швидко розчин KMnO 4 псується у присутності відновників, органічних речовин, які завжди є у повітрі. Етиловий спирт C 2 H 5 OH: так реагує з пермантганатом калію
2KMnO 4 + 3C 2 H 5 OH = 2KOH + 2MnO 2 Ї + 3CH 3 CHO + 2H 2 O
У підкисленому розчині замість MnO2 утворюються безбарвні катіони Mn2+. Наприклад, у присутності сірчаної кислоти взаємодія перманганату калію з таким загальновизнаним відновником, як сульфіт натрію, дає сульфат марганцю та сульфат натрію, а також сульфат калію та воду:
2KMnO 4 + 5Na 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O
Точно така ж реакція, але проведена в сильнолужному середовищі, дає манганатні аніони MnO 4 2 зеленого кольору:
2KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH = 2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Хіміки минулого прозвали перманганат калію «хамелеоном». Його здатність повністю реагувати з багатьма відновниками знаходить застосування у широко поширеному методі об'ємного хімічного аналізу– перманганатометрії. Цим методом можна безпосередньо визначити вміст заліза(II), сурми(III), марганцю(II), ванадію(IV), вольфраму(V), урану(IV), талію(I), хрому(III), пероксиду водню, щавлевої кислоти та її солей, арсенітів, гідразину та ряду органічних речовин. Зворотним перманганатометричним титруванням визначають відновники, що реагують з KMnO 4 повільно – іодиди, ціаніди, фосфіти та ін. Першовідкривачем цієї дивовижної речовини був шведський хімікта аптекар Карл-Вільгельм Шееле. Шееле сплавляв «чорну магнезію» – мінерал піролюзит (природний діоксид марганцю), з поташом – карбонатом калію та селітрою – нітратом калію. При цьому виходили перманганат калію, нітрит калію та діоксид вуглецю:
2MnO 2 + 3KNO 3 + K 2 CO 3 = 2KMnO 4 + 3KNO 2 + CO 2
Окисні властивості перманганату калію, які пов'язані з високим ступенемокислення марганцю в цьому з'єднанні (+VII), дають можливість використовувати його в лікувальних цілях– для знищення будь-якої інфекції, для «припікання» та «підсушування» шкіри та слизових оболонок.
У медицині застосовують водні розчини перманганату калію різної концентрації. Для полоскань і промивання шлунка при отруєннях беруть 0,1% розчини ( блідо-рожевого кольору), для промивання ран - 0,5%-ні (рожеві), а для обробки виразок та опіків - 5%-ні (фіолетові).
Перманганат калію, потрапляючи на шкіру, розкладається із виділенням бурого осаду діоксиду марганцю MnO 2 . Залежно від концентрації розчину, отже, – від кількості осаду, діоксид марганцю має в'яжуче чи припікаючу дію.
Перманганат калію, розкладаючись, виділяє активний кисень, а це затятий ворог мікробів і неприємних запахів. Найчастіше кисень виділяється (і миттєво витрачається у реакціях окислення), не встигаючи утворювати газові бульбашки. Це дозволяє лікарям вводити розчини KMnO 4 глибокі ранипри дуже небезпечній анаеробній (що виникає без доступу повітря) інфекції.
Полоскання рожевим розчином марганцівки рекомендуються при ангінах та стоматитах – запаленні мигдаликів, слизової оболонки рота та ясен. Таким самим розчином промивають очі при кон'юнктивітах. Перманганат калію допомагає при харчових отруєннях: його блідо-рожевим розчином промивають шлунок або просто випивають склянку такого розчину натще.
Розчинами перманганату калію обробляють опіки. Допомагає марганцівка і при зміїному укусі. Якщо немає спеціальної сироватки, точно за місцем укусу лікарі вводять шприцом розчин KMnO 4 .
Всі мами та бабусі знають, що ванна з блідо-рожевим розчином марганцівки допоможе підсушити ніжну шкіру. немовля. Треба тільки пам'ятати про запобіжні заходи, а вони прості: в приготовлену для купання воду треба вносити обов'язково розчин KMnO 4 , але в жодному разі не кристали марганцівки - інакше можливий хімічний опік.
Твердий перманганат калію та його міцні розчини можуть бути небезпечними, тому зберігати його слід у місцях, недоступних малюкам, а поводитися з обережністю.
При отруєнні концентрованим розчином цієї речовини виникає опік рота, стравоходу та шлунка. Лікарі-травматологи розповідають, що такі отруєння ні, та й трапляються – коли неуважна людинаприймає розчин марганцівки за міцно заварений чай. У цьому випадку треба негайно промити шлунок теплою водоюЗ додаванням активованого вугілля. Можна використовувати і розчин, що містить у двох літрах води півсклянки слабкого розчину перекису водню та одну склянку столового оцту. У цьому випадку перманганат-іони переходять у менш небезпечні катіони марганцю (II):
2KMnO 4 + 5H 2 O 2 + 6CH 3 COOH = 2Mn(CH 3 COO) 2 + 5O 2 + 2CH 3 COOK + 8H 2 O
Перманганат калію, служить для відбілювання тканин (при низьких концентраціях він не втрачає окисних властивостей!), його додають у розчини для рідинного газоочищення від таких небезпечних домішок як сірководень або фосфін. Хімікам добре відомий метод хімічного аналізу – перманганатометрія (головне дійова особатут той же перманганат калію), а ті, хто поглиблено займається фотографією, знайомі із застосуванням калію перманганату як компонент послаблюючих (знижують щільність фотозображення на плівці) розчинів. Крім того, це хороший окислювач органічних речовин (за допомогою KMnO4 одержують з парафінів карбонові кислоти).
Людмила Алікберова