Вещества которые обесцвечивают подкисленный раствор перманганата калия


Задание с ответами: химия. ЕГЭ — 2018

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые обесцвечивают подкисленный раствор перманганата калия.

 

1)

2)

3)

4)

5)

 

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Сведения для решения

Подкисленный раствор перманганата калия обесцвечивают непредельные углеводороды (качественная реакция на непредельность), циклоалканы (малые циклы), спирты (неароматические), альдегиды, кетоны, углеводы и муравьиная кислота в качестве исключения (она окисляется до углекислого газа).

 

Правильный ответ: 25.
Правильный ответ: 25|52


алкенов и манганат калия (VII) (перманганат)

Если продукт имеет одну углеводородную группу и один водород

Например, предположим, что первая стадия реакции была:

В этом случае первая молекула продукта имеет метильную группу и водород, присоединенный к карбонильная группа. Это другой вид соединения, известный как альдегид.

Альдегиды легко окисляются с образованием карбоновых кислот, содержащих группу -COOH.Таким образом, на этот раз реакция пойдет на следующую стадию с получением этановой кислоты, CH 3 COOH.

Структура кислоты была немного изменена, чтобы она больше походила на то, как мы обычно извлекаем кислоты, но в итоге кислород оказался между углеродом и водородом.

Таким образом, общий эффект манганата калия (VII) на этот вид алкена составляет:

Очевидно, если бы к обоим атомам углерода на концах двойной углерод-углеродной связи был присоединен атом водорода, вы бы получили две молекулы карбоновой кислоты, которые могли бы быть одинаковыми или разными, в зависимости от того, были ли одинаковые алкильные группы. или другое.

Поиграйте с этим, пока не будете довольны. Нарисуйте несколько алкенов, каждый из которых имеет водород, присоединенный к обоим концам двойной углерод-углеродной связи. Меняйте алкильные группы - иногда одинаковые на каждом конце двойной связи, иногда разные. Окислите их, чтобы образовались кислоты, и посмотрите, что у вас получится.

Если продукт содержит два атома водорода, но не содержит углеводородной группы

Можно было ожидать, что при этом будет образована метановая кислота, как в уравнении:

Но это не так! Это потому, что метановая кислота также легко окисляется раствором манганата калия (VII).Фактически, он полностью окисляет его до двуокиси углерода и воды.

Таким образом, уравнение в таком случае могло бы быть, например:

Точная природа другого продукта (в данном примере пропанона) будет варьироваться в зависимости от того, что было присоединено к правому атому углерода в двойной связи углерод-углерод.

Если бы на обоих концах двойной связи было по два атома водорода (другими словами, если бы у вас был этен), то все, что вы получили бы, - это диоксид углерода и вода.

 

Сводка

Подумайте о обоих концах двойной связи углерод-углерод по отдельности, а затем объедините результаты.

  • Если на одном конце связи есть две алкильные группы, эта часть молекулы даст кетон.

  • Если есть одна алкильная группа и один водород на одном конце связи, эта часть молекулы даст карбоновую кислоту.

  • Если на одном конце связи есть два атома водорода, эта часть молекулы даст диоксид углерода и воду.

 

В чем смысл всего этого?

Работа с результатами поможет вам определить структуру алкена. Например, алкен C 4 H 8 имеет три структурных изомера:

Определите, какие из них дали бы каждый из следующих результатов, если бы их обрабатывали горячим концентрированным раствором манганата (VII) калия. Вышеуказанные изомеры: , а не в порядке A, B и C.

Не читайте ответы в зеленой рамке, пока не попробуете это.

  • Изомер A дает кетон (пропанон) и диоксид углерода.

  • Изомер B дает карбоновую кислоту (пропановую кислоту) и диоксид углерода.

  • Изомер C дает карбоновую кислоту (этановую кислоту).

.

Перманганат калия (Kmno4) | Применение, физические и химические свойства перманганата калия

Что такое перманганат калия?

  • Перманганат калия - это универсальное химическое соединение пурпурного цвета.

  • Это калиевая соль марганцевой кислоты.

  • Также известный как перманганат калия, он имеет много других названий, таких как минерал хамелеон, кристаллы Конди и гипермаган.

  • Перманганат калия был впервые произведен немецким химиком Иоганном Рудольфом Глаубером в 1659 году, но вскоре о нем забыли.Он был заново открыт британским химиком Генри Конди, который производил дезинфицирующие средства, известные как «кристаллы Конди». Перманганат калия имел большой успех.

  • Обладает окислительными свойствами, поэтому нашло разнообразное применение в медицинской и химической промышленности.

  • Его химическая формула - KMnO4.

Физические свойства перманганата калия - KMnO4

  • Это химическое соединение ярко-фиолетового или бронзового цвета.

  • Имеет плотность 2.7 г / мл, а его молярная масса составляет 158,034 г / моль.

  • Состав не имеет запаха, то есть не имеет запаха, но имеет сладкий вкус.

  • Он имеет высокую температуру плавления 2400 C.

  • Он в основном встречается в виде порошка, кристаллов или таблеток.

Химические свойства перманганата калия

  • Перманганат калия растворим в ацетоне, воде, пиридине, метаноле и уксусной кислоте.Он также легко растворяется в неорганических растворителях.

  • Имеет насыщенный фиолетовый цвет в концентрированном растворе и розовый цвет в разбавленном растворе.

Концентрированные и разбавленные растворы перманганата калия

  • Не горючий, но поддерживает горение других веществ.

  • В нормальных условиях это очень стабильное соединение, но при нагревании разлагается с образованием MnO2 и высвобождением кислорода.

2KMnO4 ∆ → K2MnO4 + MnO2 + O2

  • Это сильный окислитель (соединение, которое может легко передавать свой кислород другим веществам), образуя темно-коричневый диоксид марганца (MnO2), который окрашивает все, что есть органические.Он легко может принимать электроны от других веществ.

  • Он бурно реагирует с серной кислотой, приводя к взрыву.

  • Он немедленно вступает в реакцию с глицерином и простыми спиртами с образованием пламени и дыма.

Структура перманганата калия - KMnO4

  • Перманганат калия представляет собой ионное соединение, состоящее из катиона калия (K +) и перманганат-аниона (MnO4-).

  • В перманганат-анионе (MnO4-) атом марганца связан с четырьмя атомами кислорода тремя двойными связями и одной одинарной связью.Его структуру можно записать следующим образом.

  • Степень окисления марганца в этой соли +7.

  • Кристаллическая структура твердого KMnO4 орторомбическая. Каждая структура MnO4- присутствует в тетраэдрической геометрии.

Реакции перманганата калия (KMnO4)

Большинство реакций с перманганатом калия представляют собой окислительно-восстановительные реакции (химическая реакция, при которой одно вещество окисляется, а другое восстанавливается).

.

Перманганат калия - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Перманганат калия - неорганическое химическое соединение. Его химическая формула - KMnO 4 . Он содержит ионы калия и перманганата. Марганец находится в степени окисления +7. Он также известен как перманганат калия и кристаллов Конди . Перманганат калия - сильный окислитель, что означает, что он имеет тенденцию забирать электроны у других химических веществ.Он растворяется в воде с образованием пурпурных растворов. Если он испаряется, он образует фиолетово-черные блестящие кристаллы. [2] Имеет сладкий вкус и не имеет запаха. [1]

В 1659 году немецкий химик Иоганн Рудольф Глаубер расплавил смесь минерального пиролюзита и карбоната калия, чтобы получить материал, который при растворении в воде превратился в зеленый раствор (манганат калия). Он медленно менял цвет на фиолетовый ( перманганат калия ), а затем, наконец, на красный.Этот отчет является первым описанием производства перманганата калия.

Чуть менее 200 лет спустя лондонец по имени Генри Боллманн Конди был химиком. Он интересовался дезинфицирующими средствами и делал такие вещи, как озонированная вода . Он обнаружил, что когда он расплавил пиролюзит с гидроксидом натрия и растворил его в воде, получился раствор, обладающий хорошими дезинфицирующими свойствами. Он запатентовал это решение и продал его как Condy's Fluid . Проблема заключалась в том, что решение было не очень стабильным.Это было исправлено с помощью гидроксида калия, а не гидроксида натрия. Это дало более стабильный материал. Его также можно было высушить до такого же хорошего порошка перманганата калия. Этот порошок назывался кристаллов Конди или порошок Конди . Перманганат калия было легко сделать, поэтому Конди пытался помешать другим людям производить его и продавать сам.

Ранние фотографы использовали его в порошковой вспышке.

Применение в химической промышленности [изменить | изменить источник]

Перманганат калия используется как окислитель. [3] Он также используется в дезинфицирующих средствах и дезодорантах. Его можно использовать для производства самых разных химикатов. При очистке сточных вод он используется для избавления от сероводорода, вонючего токсичного газа. В аналитической химии иногда используется точная концентрация KMnO 4 , чтобы увидеть, сколько определенного восстановителя присутствует при титровании. Похожим образом он используется как реагент для древесной массы. При смешивании перманганата калия и формальдегида образуется слабый слезоточивый газ.

В качестве окислителя в органическом синтезе [изменить | изменить источник]

Разбавленные растворы KMnO 4 превращают алкены в диолы (гликоли). Это поведение также используется в качестве качественного теста на наличие двойных или тройных связей в молекуле, поскольку реакция делает раствор перманганата бесцветным. Иногда его называют реактивом Байера.

Концентрированные растворы окисляют метильную группу ароматического кольца, например толуол в бензойную кислоту.

KMnO 4 окисляет гидрохлорид псевдоэфедрина с образованием меткатинона, препарата Списка I.Следовательно, DEA ограничило его использование и продажу, классифицировав его как прекурсор, контролируемый Списком I. Перманганат калия внесен в список прекурсоров Таблицы I в соответствии с Конвенцией Организации Объединенных Наций о борьбе с незаконным оборотом наркотических средств и психотропных веществ. [2]

Кислоты и перманганат калия [изменить | изменить источник]

Концентрированная серная кислота реагирует с перманганатом калия с образованием оксида марганца (VII), который может быть взрывоопасным. [4] [5] [6] .В этой реакции также образуется озон. Озон может воспламенить бумагу, пропитанную спиртом. Эта реакция очень опасна.

6 KMnO 4 + 9 H 2 SO 4 → 6 MnSO 4 + 3 K 2 SO 4 + 9 H 2 O + 5 O 3

Концентрированный HCl образует хлор.

2 KMnO 4 + 16 HCl → 2 MnCl 2 + 2 KCl + 8 H 2 O + 5 Cl 2

Mn-содержащие продукты окислительно-восстановительных реакций зависят от pH.Кислые растворы перманганата восстанавливаются до бледно-розового иона Mn 2+ , как в хлориде марганца (II). В нейтральном растворе перманганат восстанавливается до коричневого оксида марганца (IV), где Mn находится в степени окисления +4. Оксид марганца (IV) - это вещество, которое окрашивает кожу при нанесении на нее перманганата калия. Перманганат калия самопроизвольно восстанавливается в щелочном растворе до манганата калия зеленого цвета, где марганец находится в степени окисления +6.

Использование в биомедицине [изменить | изменить источник]

  • Разбавленные растворы используются для лечения язвы (язвы) (0.25%), дезинфицирующее средство для рук (около 1%) и средство для лечения мягкого дерматита помфоликс или грибковых инфекций рук или ног.
  • Разбавленный раствор подкисленного перманганата калия используется в гистологии для отбеливания меланина, который затемняет детали тканей.
  • Перманганат калия можно использовать для дифференциации амилоидного АК от других типов амилоида, патологически депонированных в тканях организма. Инкубация фиксированной ткани с перманганатом калия предотвратит окрашивание амилоида AA конго красным, в то время как другие типы амилоида не затронуты. [7] [8]

Разное [изменение | изменить источник]

Растворенный перманганат калия
  • Растворы KMnO 4 использовались вместе с 80% перекисью водорода для приведения в движение ракеты. В этом случае он получил название Z-Stoff. Этот порох до сих пор используется в торпедах.
  • Разбавленный (10 мг / л) перманганат калия можно использовать для удаления улиток с растений перед помещением их в пресноводный аквариум.
  • Высококачественный перманганат калия можно найти в магазинах товаров для бассейнов и используется в сельской местности для удаления железа и сероводорода (запах тухлых яиц) из колодезной воды.
  • KMnO 4 часто входит в наборы для выживания вместе с глицерином или таблеткой глюкозы для разведения огня. Таблетку глюкозы можно измельчить, смешать с перманганатом калия, и она загорится, если потереть. Его также можно смешать с антифризом из автомобиля, чтобы развести огонь. Это может быть опасно и должно выполняться осторожно, окунув немного бумаги в антифриз, а затем добавив небольшое количество перманганата калия. Он также может стерилизовать воду и раны, поэтому его можно использовать в комплекте для выживания.
  • KMnO 4 применяется для лечения некоторых паразитарных болезней рыб, для очистки питьевой воды, а также в качестве антидота при отравлении фосфором. В Африке его использовали в качестве дезинфицирующего средства для овощей, таких как салат.

Твердый перманганат калия является сильным окислителем, поэтому его следует хранить отдельно от восстановителей. Для некоторых реакций требуется немного воды. Например, перманганат калия и сахарная пудра воспламенится (но не взорвутся) через несколько секунд после добавления капли воды. Райт-младший, Калкинс Э., Хамфри Р.Л. Лабораторное исследование . 1977 мар; 36 (3): 274-81. PMID 839739 ,

Перманганат калия, мощный и очень полезный окислитель

Описание

Перманганат калия представляет собой кристаллическое твердое вещество фиолетового цвета с бронзовым оттенком. Он содержит марганец в степени окисления +7. Это мощный окислитель, и загрязнение твердого тела органическими и горючими веществами может привести к самовозгоранию или даже взрыву. Не говоря уже о том, что это химическое вещество токсично и едко для тканей человека. Он оставляет на коже темно-коричневые пятна, которые трудно удалить.При проведении реакций с участием перманганата калия необходимо проявлять особую осторожность.

Перманганат калия - это неорганическая ионная соль, растворимая в воде. Растворимость зависит от температуры. Попытки очистить это соединение путем кристаллизации из воды не должны нагреваться выше 60 градусов по Цельсию. Выше этой температуры соль может разлагаться. Ниже для справки приведена таблица с растворимостью в воде от 0ºC, 30ºC и 60ºC.

Ниже приводится список содержания оставшейся части этой статьи.В этой статье будут рассмотрены некоторые ключевые химические свойства перманганта калия.

  1. Растворимость перманганата калия
  2. Предупреждение о безопасности
  3. Реакция перманганата калия и глицерина
  4. Окисление галогенидов
  5. Генератор хлора на перманганате
  6. Удаление железа из воды
  7. Антисептик и стерилизатор
  8. Пермангант Минерал Хамелеон
  9. Хамелеон, меняющий цвет
  10. Реагент в органическом синтезе
  11. Пермангант калия горит!

Безопасность прежде всего!

Хотя перманганат калия - красочное и полезное химическое вещество, при неправильном использовании он может быть очень опасным.Перманганат калия - мощный и нестабильный окислитель. Он также токсичен и едок для тканей человека.

Окислительные свойства перманганата калия представляют особую опасность реакционной способности. Многие химические продукты взаимодействуют с перманганатом калия с образованием токсичных газов, большого количества тепла и даже пожаров и взрывов. С галогеновыми кислотами, такими как соляная и бромистоводородная кислоты, образуются токсичный и коррозионный хлор и бром. Смеси перманганата калия с глицерином и другими гликолями вызывают цепную реакцию, которая приводит к самовозгоранию.Это называется гиперголической реакцией. Перманганат калия является едким веществом, обжигает кожу и оставляет на ней коричневатые пятна. Это вещество необходимо любой ценой держать подальше от глаз.

Надлежащая защитная экипировка включает перчатки, химические очки или защитную маску, а также фартук для защиты одежды. Перманганат калия следует хранить вдали от источников возгорания и горючих материалов. Сюда также входят материалы, не считающиеся горючими, но образующие гиперголические смеси, такие как глицерин, тормозная жидкость или другие продукты, которые могут быть на основе гликоля.

Окисление галогенидов

При подкислении перманганат калия окисляет хлорид, бромид и йодид до свободного галогена и восстанавливает марганец до степени окисления +2. Когда соляная кислота является подкислителем, выделяется большое количество газообразного хлора. Другой полезной реакцией является подкисление раствора перманганата калия разбавленной серной кислотой с последующим добавлением бромида, такого как бромид калия. Освобождается свободный элемент бром.

Удаление железа из воды

Перманганат калия очень полезен для окисления растворенного в воде железа, превращается в нерастворимый оксид железа, который легко удаляется фильтрацией.Это улучшает вкус питьевой воды.

Антисептик и стерилизатор

Окислительные свойства перманганата делают его полезным антисептиком. Он используется для лечения различных кожных заболеваний, например, стопы спортсменов. Это также полезно для стерилизации поверхностей, используемых при приготовлении пищи, чтобы предотвратить распространение холеры. Это же свойство делает перманганат калия популярным среди выживших и энтузиастов активного отдыха для очистки воды путем уничтожения вредных микробов.

Перманганат Минерал-хамелеон

Перманганат калия - это химическое соединение переходного металла, называемого марганцем.Переходный металл - это просто причудливый технический способ сказать, что элемент может связываться с различными пропорциями других элементов за счет изменений электрического заряда. Это достигается либо окислением, либо восстановлением. Перманганат калия, как и многие другие соединения переходных металлов, имеет интенсивную окраску. Марганец имеет различные состояния заряда, и большинство из них ярко окрашены. На видео показано удивительное изменение цвета, когда раствор перманганата калия добавляется к перемешиваемому раствору гидроксида натрия (щелочь) и сахарозы (столовый сахар).

Реагент в органическом синтезе

Разбавленный раствор перманганата калия может превращать алкен (углеводороды с двойными связями) в гликоли, которые обесцвечивают розовый раствор. Эта реакция также используется в аналитической химии для определения наличия двойных связей в образце.

При подкислении перманганат расщепляет двойную связь с образованием карбоновых кислот.

CH 3 (CH 2 ) 17 CH = CH 2 + 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 → CH 3 (CH 2 ) 17 COOH + CO 2 + 4 H 2 O + K 2 SO 4 + 2 MnSO 4

Пермангант калия также используется для окисления спиртов и альдегидов в соответствующие карбоновые кислоты.Окисляются ароматические углеводороды с боковыми цепями, такие как толуол. Толуол превращается в бензойную кислоту.

Перманганат очень реактивен по отношению к гликолям и углеводам. Когда небольшая кучка перманганата смочена глицерином, после небольшой задержки происходит спонтанное сильное возгорание. Это пример того, что называется гиперболической реакцией. Это реакция, при которой горение происходит просто в результате смешения двух компонентов без добавления внешнего источника тепла.

Перманганат калия

Как уже упоминалось, перманганат калия вступает в самоподдерживающуюся пиротехническую реакцию с глицерином при простом перемешивании и ожидании.Это свойство также характерно для других полигликолей, таких как этиленгликоли и пропиленгликоли. Реакция с простыми спиртами идет еще быстрее и может представлять опасность взрыва. Следует отметить, что следует избегать чувствительных и непредсказуемых смесей с серой, фосфором и порошками металлов. Если упомянутые выше порошковые смеси изготовлены, то их нельзя хранить в течение длительного времени, так как они могут самопроизвольно воспламениться!

,

Смотрите также