Bài thảo luận Hóa vô cơ - Chủ đề: Ceminar

Download

Bài Báo Cáo Ceminar.

Nhóm 22:

1.Lý Bình V1000219.

2.Dương Thiết Tâm V1002834.

3.Hoàng Tuấn Anh V1000043.

4.Phạm Hoàng Phúc V1002741.

Chủ Đề: Thuốc Tím.

Tóm tắt:

I. Cấu tạo và tính chất vật lí.

II. Tính chất hóa học.

III. Điều chế.

IV. Ứng dụng.

Nội dung:

I. Cấu tạo và tính chất vật lí.

a) Cấu tạo:

_Công thức phân tử: KMnO₄.

_Cấu tạo tinh thể: hệ tà phương( các thông số mạng cơ sở: a=910,5, b=570,

c=724,5 pm; α=β=γ=90^o).

b) Tính chất vật lí:

_Khối lượng phân tử: 158g/mol.

_Không mùi.

_Nhiệt độ nóng chảy: 240^oC(513K).

_Độ tan trong nước: 6,38g/100ml(20^oC).

_Kali penanganat (KMnO₄) là chất ở dạng tinh thể màu tím đen.

_Nó tan trong nước cho dung dịch màu tím đỏ, có độ tan biến đổi tương đối nhiều

theo nhiệt độ nên tinh chế được đễ dàng khi kết tinh lại.

_Ngoài ra nó còn có thể tan trong ammoniac lỏng, pyridin, rượu, axeton.

NH₃+ KMnO₄→ KOH + 1/2N₂+ MnO₂+ H₂O.

3C₂H₅OH + 4KMnO₄→ 3CH₃COOH + 4MnO₂+ 4 KOH.

II. Tính chất hóa học.

a) Kali penmanganat có tính oxi hóa mạnh :

+Oxi hóa được các hợp chất hữu cơ:

Ví dụ: 3C₂H₂+ 8KMnO₄→ 3KOOC-COOK + 8MnO₂+ 2H₂O +2KOH

+Tính oxi hóa của kali pemanganat phụ thuộc vào môi trường của dung dịch :

_Môi trường axit: KMnO₄thể hiện tính oxi hóa mạnh trong môi trường axit, ion

MnO₄bị khử đến Mn²⁺:

MnO₄+ 8H ⁺+5e → Mn²⁺+ 4H₂O E^o= 1,51 V

Ví dụ: 2KMnO₄+ 5HCOOH +3H₂SO₄→2MnSO₄+ K₂SO₄+5CO₂+8H₂O

Khi không có chất khừ, dung dịch KMnO₄có thể bị phân hủy theo phản ứng:

4MnO₄+ 4H⁺→ 3O₂+ 4MnO₂+ 2H₂O

_Môi trường trung tính: trong dung dịch trung tính ion MnO₄bị khừ thành

MnO₂:

MnO₄+ 2H₂O + 3e → MnO₂+ 4OH^-E^o= 0,588 V

Ví dụ: 2KMnO₄+ 3MnSO₄+ 2H₂O → 5MnO₂+ K₂SO₄+ 2H₂SO₄

Trong dung dịch axit yếu, hay kiềm yếu ion MnO₄cũng bị khử thành MnO₂

_Trong môi trường kiềm mạnh và khi có dư chất khử ion MnO₄bị khừ đến

MnO₄:

MnO₄+ e → MnO₄

E^o= 0,56 V

Ví dụ: 2KMnO₄+ K₂SO₄+ 2KOH → 2K₂MnO₄+ K₂SO₄+ H₂O

Trong môi trường kiềm đặc và khi không có chất khử, ion MnO₄phân hủy theo phản

ứng:

4KMnO₄+ 4KOH → 4K₂MnO₄+ O₂+ 2H₂O

b) Phản ứng phân hủy:

+Ở điều kiện thường khi gặp ánh sáng KMnO₄phân hủy theo phản ứng:

2 KMnO₄→ K₂MnO₄+ MnO₂+O₂

+Trên 200^oC KMnO₄phân hủy theo phản ứng:

2 KMnO₄→ K₂MnO₄+ MnO₂+O₂

+Trên 500^oC KMnO₄phân hủy theo phản ứng:

4KMnO₄→ 2K₂MnO₃+ 2MnO₂+ 3O₂

III.Điều chế:

Sản xuất Kali Pemanganat từ quặng Mangan đioxiđe(MnO₂) gồm 3 giai

đoạn:

_Giai đoạn 1 : thiêu oxy hóa quặng mangan với tác nhân KOH

MnO ₂+2KOH+1/2O ₂→K ₂MnO ₄+H ₂O

_Giai đoạn 2 : sau giai đoạn 1 ta thu được K ₂MnO ₄và tạp chất, sang giai đoạn 2

tiến hành hòa tách các sản phẩm thiêu bằng nước

_Giai đoạn 3: sau giai đoạn 2 ta được K₂MnO₄, tiếp tục tiến hành điện phân K₂MnO₄

bằng điện cực thép, sau đó kết tinh sản phẩm điện phân ta thu được KMnO₄

Tại các điện cực:

Anot

Catot

MnO ₄^2-→ MnO ₄^-+ e

H ₂O + e → 1/2H ₂+ OH ^–

Phương trình điện phân:

K ₂MnO ₄+ H ₂O→ KMnO ₄+ KOH +1 / 2H ₂

Sơ đồ sản xuất :

Oxy hóa ở nhiệt độ

cao với O₂và tác

Tiến hành lọc

tách các sản

phẩm quặng

nhân KOH

K₂MnO₄kèm theo

K₂MnO₄

MnO₂

các sản phẩm quặng

Điện phân;

kết tinh

KMnO₄

IV. ỨNG DỤNG CỦA THUỐC TÍM.

a) Ứng dụng trong cuộc sống.

_Hầu như tất cả các ứng dụng của permanganat kali đều khai thác tính ôxi hóa của

nó. Là một chất ôxi hóa mạnh mà không tạo ra sản phẩm phụ độc hại, KMnO₄được

nhiều người sử dụng.

_Kali permanganat là một trong những nguyên tắc utilised hóa chất trong ngành công

nghiệp điện ảnh và truyền hình để "tuổi" đạo cụ và băng gạc đặt. tính oxy hoá của nó tạo

ra hiệu ứng "trăm tuổi" hay "cổ" trông hessian trên vải, dây, gỗ và thủy tinh.

b) Khử trùng và xử lý nước.

_Là một chất ôxi hóa, kali permanganat có thể hoạt động như một chất tẩy trùng. Ví dụ,

KMnO₄pha loãng được sử dụng để điều trị lở loét, thuốc tẩy uế cho bàn tay, viêm da, và

nấm nhiễm trùng của tay hoặc chân. Kali pemanganat, được dùng để khử trùng nước bể

bơi, ngoài ra được sử dụng ở các vùng nông thôn để loại bỏ sắt và hydro sulfua (mùi

trứng thối) từ nước thải. Trong lịch sử, nó đã từng được sử dụng để khử trùng nước

uống.

_Cơ chế sát trùng:

+Thuốc tím có khả năng tiêu diệt vi khuẩn, nấm, tảo và cả vi rút thông qua việc oxy

hóa trực tiếp màng tế bào của vi sinh vật, phá hủy các enzyme đặc biệt điều khiển quá

trình trao đổi chất của tế bào. Đối với nhóm protozoa, hiệu quả của thuốc tím kém hơn.

+Cơ chế tủa sắt (Fe) và manganese (Mn) trong nước:

Thuốc tím thường được sử dụng để oxy hóa Fe, Mn, các hợp chất gây ra mùi và vị

của nước. Để oxy hóa 1mg Fe và 1mg Mn, cần 0,94 và 1,92mg thuốc tím tương ứng

trong

vòng

5-10

phút.

3Fe²⁺+ KMnO₄+ 7H₂O ⇒ 3Fe(OH)₃+ MnO₂+ K⁺+ 5H⁺

3Mn²⁺+ 2KMnO₄+ 2H₂O ⇒ 5MnO₂2K⁺+ 4H⁺

_Cơ chế làm trong nước:

+Thứ nhất, thuốc tím oxy hóa từ đó làm giảm lượng vật chất hữu cơ trong môi trường.

Thứ hai, đối với nước có độ đục do phù sa, các hạt keo khoáng (tích điện âm) gây ra,

Mn²⁺sẽ tác dụng lên bề mặt của keo khoáng, làm cho keo khoáng trở nên trung tính và

lắng tụ.

+Trong thủy sản, việc sử dụng thuốc tím sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan trong ao, vì

thuốc tím sẽ diệt một lượng lớn tảo trong môi trường ao nuôi. Độ độc của thuốc tím sẽ

gia tăng ở môi trường có pH cao, và trong nước cứng (độ cứng lớn hơn 150mg

CaCO₃/L). Nếu sử dụng để diệt tảo thì thuốc tím có lợi thế hơn sulfate đồng (CuSO₄) vì

trong môi trường có độ kiềm thấp, thuốc tím sử dụng an toàn hơn.

+Thuốc tím được sử dụng trong việc làm giảm lượng hữu trong nước, oxy hóa chất

hữu cơ lắng tụ ở nền đáy, giảm mật độ tảo, xử lý một số bệnh liên quan đến vi khuẩn, kí

sinh trùng ở mang và nấm trên tôm cá. Ngoài ra, thuốc tím cũng có khả năng oxy hóa các

chất diệt cá như rotenone và antimycin và có thể ngăn chặn quá trình nitrite hóa.

c) Y sinh sử dụng.

_Liên quan đến việc sử dụng KMnO₄xử lý nước, muối này thường được làm việc

như một thuốc tẩy uế chuyên dụng để điều trị bệnh của con người và động vật. Trong mô

học, Nó được dùng để tẩy melanin, chất mà che lấp chi tiết mô. Permanganat kali cũng có

thể được sử dụng để phân biệt amyloid AA từ các loại amyloid pathologically gửi tại các

mô cơ thể. Ủ mô cố định với permanganat kali sẽ ngăn AA amyloid từ nhuộm với congo

đỏ trong khi các loại amyloid không bị ảnh hưởng.

d) Ứng dụng trong phòng thí nghiệm.

_ Trong dd rất loãng ion MnO₄vẫn có màu rõ rệt trong khi ion Mn²⁺không có màu

cho nên sự xuất hiện hay biến mất của màu đó cho phép xác định điểm cuối của thí

nghiệm chuẩn độ. Dựa vào đó, phòng thí nghiệm hóa học dùng KMnO₄để định lượng

các chất và phương pháp phân tích đó gọi là phương phá chuẩn độ pemanganat. Ngoài ra,

phòng thí nghiệm hóa học thường dùng KMnO₄trong dd KOH đặc để làm hỗn hợp rử

dụng cụ thủy tinh.

e) Tổng hợp hữu cơ.

_Ngoài việc sử dụng của nó trong xử lý nước, ứng dụng lớn khác của KMnO ₄là

như là một thuốc thử để tổng hợp các hợp chất hữu cơ. Số tiền đáng kể cần thiết cho sự

tổng hợp các acid ascorbic , chloramphenicol , saccharin , acid isonicotinic , và acid

pyrazinoic .

f) Bảo quản trái cây.

_Ngoài ra bề mặt thuốc tím để vận chuyển chuối adsorbs các ethylene và tăng gấp

đôi thời gian chín trái cây.

5 trang Thùy Anh 21060 Free

Download

Bạn đang xem tài liệu "Bài thảo luận Hóa vô cơ - Chủ đề: Ceminar", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

bai_thao_luan_hoa_vo_co_chu_de_ceminar.doc