ДОМАШНИЕ ОПЫТЫ — ЭТО НЕ ТОЛЬКО ПРОЖЖЁННЫЕ БРЮКИ

Наука » Химия

Перманганат калия — очень сильный окислитель. Он может реагировать со многими неорганическими и органиче­скими соединениями. Чем больше элек­тронов способен принять окислитель в ходе реакции, тем большее количество молей другого вещества он окислит. Число электронов, переходящих к окис­лителю, зависит от условий проведения реакции, например от кислотности среды. Так, в нейтральной или слабощелочной среде перманганат-ион восстанавливается до оксида марганца (IV): MnО4+2Н2О+3е=MnО2+4ОН-. Но особенно ярко окисляющая способность перманганата проявляет­ся в кислой среде: MnО-4+8Н++5е=Mn2++4Н2О. Подкисленный крепкий раствор перманганата буквально сжи­гает многие органические соединения, превращая их в углекислый газ и воду. Этим иногда пользуются химики для мытья лабораторной посуды, сильно загрязнённой плохо смываемыми остат­ками органических веществ.

В домашних условиях тоже можно использовать перманганат калия (марганцовку) для пользы дела, например чтобы почистить фаянсовую раковину в ванной. Вообще-то есть специальные порошки и пасты, но будет неплохо, ес­ли юный химик докажет, что результа­том его домашних опытов могут стать не только прожжённые брюки и пятна на полу.

Аля того чтобы получить самодель­ное «моющее средство», надо смешать марганцовку с кислотой. Конечно, не со всякой. Некоторые кислоты могут сами окисляться; в частности, если взять со­ляную кислоту, из неё выделится ядови­тый хлор: 2КMnO4+16HCl=2MnCl2+5Cl2+2KCl+8Н2О. Так его часто и получают в лабораторных условиях. Поэтому для наших целей лучше ис­пользовать разбавленную (примерно 5-процентную) серную кислоту. В край­нем случае её можно заменить разбав­ленной уксусной кислотой — столовым уксусом. Возьмём примерно 50 мл (чет­верть стакана) раствора кислоты, доба­вим 1—2 г перманганата калия (на кончике ножа) и тщательно перемеша­ем деревянной палочкой. Затем промо­ем её под струёй воды и привяжем к концу кусок поролоновой губки. Вот этой «кисточкой» быстро, но аккурат­но размажем окислительную смесь по

загрязнённому участку раковины. Вско­ре жидкость начнёт менять цвет на тём­но-вишнёвый, а затем — на коричне­вый. Значит, реакция окисления пошла полным ходом.

Здесь необходимо сделать несколь­ко замечаний. Работать надо очень осторожно, чтобы смесь не попала на руки и одежду; хорошо бы надеть кле­ёнчатый фартук. И не следует медлить, так как окислительная смесь очень ед­кая и со временем «съедает» даже по­ролон. После использования поролоно­вую «кисть» нужно погрузить в заранее приготовленную банку с водой, про­мыть и выбросить. Во время подобной очистки раковины может появиться неприятный запах, издаваемый про­дуктами неполного окисления органи­ческих загрязнений на фаянсе и самой уксусной кислоты, поэтому помеще­ние должно проветриваться.

Минут через 15—20 смоем побу­ревшую смесь струёй воды. И хотя раковина предстанет в ужасном ви­де — вся в бурых пятнах, волноваться не стоит: продукт восстановления перманганата калия — диоксид марганца MnO2 легко удалить, восстановив не­растворимый марганец (IV) до хорошо растворимой в воде соли марганца (II).

Сделать это можно с помощью доступ­ного и распространённого восстанови­теля — сульфита натрия Na2SO3 (он широко используется фотолюбителя­ми). Правда, у него есть недостаток: в кислой среде сульфит «работает» хоро­шо, но выделяет резко пахнущий газ — диоксид серы: SO2-3+2Н+=SO2­2О. В нейтральной же среде реак­ция идёт очень медленно.

Лучше взять другой восстанови­тель — аптечную 3-процентную пе­рекись водорода Н2О2 (химическое на­звание — пероксид водорода). Это не оговорка: пероксид водорода может быть как окислителем (это его свойство широко известно), так и восстановите­лем! В последнем случае он реагирует с веществами-окислителями: Н2О2-2е=2Н+2. Диоксид марганца как раз и является таким веществом. Подобные реакции химики называют «восстановительным распадом пероксида водорода».

Вместо аптечной перекиси можно использовать таблетки гидроперита — соединения пероксида водорода с мочевиной состава CO(NH2)2•Н2О2. Это не химическое соединение, по­скольку между молекулами мочевины и пероксида водорода нет химических

связей; молекулы Н2О2 как бы включе­ны в длинные узкие каналы в кристал­лах мочевины и не могут выйти оттуда, пока вещество не растворят в воде. По­этому такие соединения называют ка­нальными соединениями включения. Одна таблетка гидроперита соответ­ствует 15 мл (столовой ложке) 3-про­центного раствора Н2О2. Для полу­чения 1-процентного раствора Н2О2 берут две таблетки гидроперита и 100 мл воды.

Используя диоксид марганца в каче­стве окислителя пероксида водорода, нужно знать одну тонкость. MnO2 — хороший катализатор реакции разложе­ния Н2О2 на воду и кислород: 2Н2О2= 2Н2О+О2. И если просто обработать раковину раствором Н2О2, то он мгно­венно «вскипит», выделяя кислород, а бурый налёт так и останется, ведь ката­лизатор в ходе реакции и не должен расходоваться. (Кстати, аналогичную реакцию иногда рекомендуют для лече­ния больных дёсен: их сначала смазы­вают слабым раствором марганцовки, а потом перекисью водорода. Выделя­ющийся при реакции кислород и яв­ляется главным лечебным средством, поэтому процедуру называют — «кис­лородные ванночки».)

Чтобы избежать каталитического разложения Н2О2, нужна кислая среда. Здесь тоже подойдёт уксус. Cuльно раз­бавим водой аптечную перекись, доба­вим немного уксуса и этой смесью про­трём раковину. Произойдёт настоящее чудо: грязно-бурая поверхность за­сверкает белизной и станет как новая. А чудо случилось в полном соответст­вии с реакцией MnO22О2+2Н+=Mn2++2Н2О+О2. Остаётся только смыть хорошо растворимую соль мар­ганца струёй воды.

Таким же способом можно попро­бовать почистить загрязнённую алюми­ниевую сковороду: в присутствии силь­ных окислителей на поверхности этого металла образуется прочная защитная плёнка оксида, которая предохранит его от растворения в кислоте. А вот чис­тить подобным методом эмалированные изделия (кастрюли, ванны) не стоит: кислая среда медленно разрушает эмаль.

Аля снятия налёта MnO2 можно использовать также водные растворы органических кислот: щавелевой, ли­монной, винной и др. Причём специ­ально подкислять их не понадобит­ся — кислоты сами создают в водном растворе достаточно кислую среду.

 

 



Источник: Мир Энциклопедий Аванта+
Авторы: Андрей Дроздов, Илья Леенсон, Дмитрий Трифонов, Денис Жилин, Александр Серов, Андрей Бреев, Андрей Шевельков, Вадим Ерёмин, Юлия Яковлева, Оксана Рыжова, Виктория Предеина, Наталья Морозова, Алексей Галин, Сергей Каргов, Сергей Бердоносов, Александр Сигеев, Оксана Помаз, Григорий Середа, Владимир Тюрин, Антон Максимов, Вячеслав Загорский, Леонид Каневский, Александр Скундин, Борис Сумм, Игнат Шилов, Екатерина Менделеева, Валерий Лунин, Абрам Блох, Пётр Зоркий, Александр Кури, Екатерина Иванова, Дмитрий Чаркин, Сергей Вацадзе, Григорий Серела, Анастасия Ростоцкая, Александр Серое, Анастасия Сигеева
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!

Похожие статьи

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.