Характеристика речовини
Розглянуте нами з'єднання (перманганат калію) є одним з найбільш застосовуваних у промисловості речовин – сполук марганцю. Сіль представлена кристалами у вигляді правильних призм темно-фіолетового кольору. Вона добре розчиняється у воді і утворює розчин малинового кольору, що володіє прекрасними бактерицидними характеристиками. Тому речовина знайшло широке застосування як в медицині, так і в побуті в якості бактерицидного засобу. Як і інші сполуки семивалентного марганцю, сіль здатна окислювати багато сполуки органічної і неорганічної природи. До розкладанню перманганату калію вдаються в хімічних лабораторіях для отримання невеликих обсягів чистого кисню. З'єднання окисляє сульфитную кислоту сульфатну. У промисловості KMnO 4 застосовується для виділення газоподібного хлору з соляної кислоти. Воно також окислює більшість органічних речовин, здатне переводити солі двовалентного заліза у форму його тривалентних сполук.
Досліди з марганцівкою
Речовина, в побуті зване марганцівкою, при нагріванні розкладається. В продуктах реакції виявляється вільний кисень, двоокис марганцю і нова сіль – K 2 MnO 4 . В лабораторії цей процес проводять для отримання чистого кисню. Хімічне рівняння розкладання перманганату калію можна представити так: 2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 . Сухе речовина, що представляє собою фіолетові кристали у вигляді правильних призм, нагрівають до температури +200 °C. Катіон марганцю, що знаходиться у складі солі, має ступінь окислювання, рівну +7. Вона знижується в продуктах реакції до величин, +6 і +4 відповідно.
Окислення етилену
Газоподібні вуглеводні, що відносяться до різних класів органічних сполук, мають як одинарні, так і кратні зв'язки між атомами вуглецю в складі своїх молекул. Як визначити присутність пі-зв'язків, що лежать в основі непредельного характеру органічного з'єднання? Для цього проводять хімічні досліди, пропускаючи досліджувана речовина (наприклад, этен або ацетилен) через фіолетовий розчин перманганату калію. Спостерігається його знебарвлення, так як непредельная зв'язок руйнується. Молекула етилену окислюється і з непредельного вуглеводню перетворюється в двоатомний граничний спирт – етиленгліколь. Дана реакція є якісною на наявність подвійних або потрійних зв'язків.Особливості хімічних проявів KMnO4
Якщо ступеня окислення реагентів і продуктів реакції змінюються, отже, відбувається реакція окислення-відновлення. В її основі лежить явище переміщення електронів від одних атомів до іншим. Як і у випадку з розкладанням перманганату калію, так і в інших реакціях, речовина проявляє яскраво виражені властивості окислювача. Наприклад, в підкисленому розчині серністокіслий натрію і перманганату калію утворюється сульфати натрію, калію і марганцю, а також вода:5Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 0. У цьому випадку іон сірки є відновником, а марганець, входить у складний аніон MnO 4 - , проявляє властивості окислювача. Він приймає п'ять електронів, тому ступінь його окислення знижується з +7 до +2.
Вплив середовища на перебіг хімічної реакції
В залежності від концентрації іонів водню або гідроксильних груп розрізняють кислий, лужної або нейтральний характер розчину, в якому відбувається окисно-відновна реакція. Наприклад, при надлишковому вмісті катіонів водню, іон марганцю зі ступенем окислення +7 перманганате калію знижує її до +2. В лужному середовищі, при високій концентрації гідроксильних груп, сульфіт натрію, взаємодіючи з перманганатом калію, окислюється до сульфату. Іон марганцю зі ступенем окислення +7 переходить в катіон з зарядом +6 що знаходиться у складі K 2 MnO 4 , розчин якого має зелене забарвлення. У нейтральному середовищі сульфіт натрію і перманганат калію реагують між собою, при цьому осідає двоокис марганцю. Ступінь окислення катіонів марганцю зменшується з +7 до +4. В продуктах реакції також виявляються сульфат натрію і луг – гідроксид натрію.