Proses oksidasi-reduksi mendasari fenomena paling penting dari alam hidup dan mati: pembakaran, dekomposisi zat kompleks, sintesis senyawa organik. Kalium permanganat, sifat-sifat yang akan kita pelajari dalam artikel kami, adalah salah satu zat pengoksidasi paling kuat yang digunakan dalam kondisi laboratorium dan industri. Kemampuan oksidasinya tergantung pada keadaan oksidasi atom, yang berubah selama reaksi. Mari kita pertimbangkan ini pada contoh spesifik dari proses kimia yang terjadi dengan partisipasi molekul KMnO 4.
Karakteristik zat
Senyawa yang kita pertimbangkan (kalium permanganat) adalah salah satu zat yang paling banyak digunakan dalam industri - senyawa mangan. Garam diwakili oleh kristal dalam bentuk prisma ungu tua biasa. Ini larut dengan baik dalam air dan membentuk larutan berwarna raspberry dengan sifat bakterisida yang sangat baik.karakteristik. Oleh karena itu, zat tersebut telah menemukan aplikasi luas baik dalam pengobatan maupun dalam kehidupan sehari-hari sebagai agen bakterisida. Seperti senyawa mangan heptavalent lainnya, garam mampu mengoksidasi banyak senyawa yang bersifat organik dan anorganik. Penguraian kalium permanganat digunakan di laboratorium kimia untuk mendapatkan sejumlah kecil oksigen murni. Senyawa tersebut mengoksidasi asam sulfit menjadi sulfat. Dalam industri, KMnO4 digunakan untuk mengekstrak gas klorin dari asam klorida. Ia juga mengoksidasi sebagian besar zat organik dan mampu mengubah garam besi menjadi senyawa besinya.
Percobaan dengan kalium permanganat
Suatu zat yang biasa disebut kalium permanganat terurai ketika dipanaskan. Produk reaksi mengandung oksigen bebas, mangan dioksida dan garam baru - K2MnO4. Di laboratorium, proses ini dilakukan untuk mendapatkan oksigen murni. Persamaan kimia untuk penguraian kalium permanganat dapat direpresentasikan sebagai berikut:
2KMnO4=K2MnO4 + MnO2 + O2.
Bahan kering berupa kristal ungu berbentuk prisma beraturan, dipanaskan hingga suhu +200 °C. Kation mangan, yang merupakan bagian dari garam, memiliki bilangan oksidasi +7. Ini menurun dalam produk reaksi menjadi +6 dan +4, masing-masing.
oksidasi etilen
Gas hidrokarbon milik kelas yang berbedasenyawa organik memiliki ikatan tunggal dan ganda antara atom karbon dalam molekulnya. Bagaimana menentukan keberadaan ikatan pi yang mendasari sifat tak jenuh senyawa organik? Untuk ini, percobaan kimia dilakukan dengan melewatkan zat uji (misalnya, etena atau asetilena) melalui larutan ungu kalium permanganat. Perubahan warna diamati, karena ikatan tak jenuh dihancurkan. Molekul etilen dioksidasi dan berubah dari hidrokarbon tak jenuh menjadi alkohol jenuh dihidrat - etilen glikol. Reaksi ini bersifat kualitatif untuk adanya ikatan rangkap dua atau rangkap tiga.
Fitur Manifestasi Kimia KMnO4
Jika bilangan oksidasi reaktan dan produk reaksi berubah, maka terjadilah reaksi oksidasi-reduksi. Ini didasarkan pada fenomena pergerakan elektron dari satu atom ke atom lainnya. Seperti dalam kasus penguraian kalium permanganat, dan dalam reaksi lain, zat tersebut menunjukkan sifat yang diucapkan dari zat pengoksidasi. Misalnya, dalam larutan natrium sulfit dan kalium permanganat yang diasamkan, natrium, kalium, dan mangan sulfat terbentuk, serta air:
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2 SO4 =2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H20.
Dalam hal ini, ion belerang adalah zat pereduksi, dan mangan, yang merupakan bagian dari anion kompleks MnO4-, menunjukkan sifat-sifat agen pengoksidasi. Ia menerima lima elektron, jadi bilangan oksidasinya berubah dari +7 menjadi +2.
Pengaruh lingkungan terhadapaliran reaksi kimia
Bergantung pada konsentrasi ion hidrogen atau gugus hidroksil, sifat asam, basa, atau netral dari larutan tempat terjadinya reaksi redoks dibedakan. Misalnya, dengan kandungan kation hidrogen berlebih, ion mangan dengan bilangan oksidasi +7 dalam kalium permanganat menurunkannya menjadi +2. Dalam lingkungan basa, pada konsentrasi tinggi gugus hidroksil, natrium sulfit, berinteraksi dengan kalium permanganat, dioksidasi menjadi sulfat. Ion mangan dengan bilangan oksidasi +7 menjadi kation dengan muatan +6, yang merupakan komposisi K2MnO4, larutannya berwarna hijau. Dalam lingkungan netral, natrium sulfit dan kalium permanganat bereaksi satu sama lain, dan mangan dioksida mengendap. Tingkat oksidasi kation mangan menurun dari +7 menjadi +4. Natrium sulfat dan alkali - natrium hidroksida juga ditemukan dalam produk reaksi.
Penggunaan garam asam mangan
Reaksi penguraian kalium permanganat saat dipanaskan dan proses redoks lainnya yang melibatkan garam asam mangan sering digunakan dalam industri. Misalnya, oksidasi banyak senyawa organik, pelepasan gas klorin dari asam klorida, konversi garam besi menjadi trivalen. Di bidang pertanian, larutan KMnO4 digunakan untuk perawatan benih dan tanah sebelum menabur, dalam pengobatan mereka merawat permukaan luka, mendisinfeksi selaput lendir yang meradang dari rongga hidung,digunakan untuk mendisinfeksi barang-barang kebersihan pribadi.
Dalam artikel kami, kami tidak hanya mempelajari secara rinci proses penguraian kalium permanganat, tetapi juga mempertimbangkan sifat pengoksidasi dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari dan industri.
