অক্সিডেশন-হ্রাস প্রক্রিয়াগুলি প্রাণবন্ত এবং নির্জীব প্রকৃতির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ঘটনাকে অন্তর্নিহিত করে: দহন, জটিল পদার্থের পচন, জৈব যৌগের সংশ্লেষণ। পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গনেট, যার বৈশিষ্ট্যগুলি আমরা আমাদের নিবন্ধে অধ্যয়ন করব, এটি পরীক্ষাগার এবং শিল্প পরিস্থিতিতে ব্যবহৃত সবচেয়ে শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্টগুলির মধ্যে একটি। এর অক্সিডাইজিং ক্ষমতা পরমাণুর জারণ অবস্থার উপর নির্ভর করে, যা প্রতিক্রিয়া চলাকালীন পরিবর্তিত হয়। আসুন KMnO অণুর অংশগ্রহণে ঘটে যাওয়া রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলির নির্দিষ্ট উদাহরণগুলির উপর এটি বিবেচনা করা যাক 4.
পদার্থের বৈশিষ্ট্য
আমরা যে যৌগটি বিবেচনা করছি (পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গনেট) তা হল শিল্পে সর্বাধিক ব্যবহৃত পদার্থগুলির মধ্যে একটি - ম্যাঙ্গানিজ যৌগ। লবণ নিয়মিত গাঢ় বেগুনি প্রিজম আকারে স্ফটিক দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। এটি জলে ভালভাবে দ্রবীভূত হয় এবং চমৎকার ব্যাকটেরিয়াঘটিত বৈশিষ্ট্য সহ একটি রাস্পবেরি রঙের দ্রবণ তৈরি করে।বৈশিষ্ট্য অতএব, পদার্থটি ব্যাকটিরিয়াঘটিত এজেন্ট হিসাবে ওষুধ এবং দৈনন্দিন জীবনে উভয় ক্ষেত্রেই ব্যাপক প্রয়োগ পেয়েছে। হেপ্টাভ্যালেন্ট ম্যাঙ্গানিজের অন্যান্য যৌগের মতো, লবণ জৈব এবং অজৈব প্রকৃতির অনেক যৌগকে অক্সিডাইজ করতে সক্ষম। পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেটের পচন রাসায়নিক পরীক্ষাগারে অল্প পরিমাণে বিশুদ্ধ অক্সিজেন পেতে ব্যবহৃত হয়। যৌগটি সালফাইট অ্যাসিডকে সালফেটে অক্সিডাইজ করে। শিল্পে, KMnO4 হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড থেকে ক্লোরিন গ্যাস বের করতে ব্যবহৃত হয়। এটি বেশিরভাগ জৈব পদার্থকে অক্সিডাইজ করে এবং লৌহঘটিত লবণকে এর ফেরিক যৌগে রূপান্তর করতে সক্ষম৷
পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট নিয়ে পরীক্ষা
সাধারণত পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গনেট নামক একটি পদার্থ উত্তপ্ত হলে পচে যায়। প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলিতে বিনামূল্যে অক্সিজেন, ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড এবং একটি নতুন লবণ থাকে - K2MnO4। পরীক্ষাগারে, এই প্রক্রিয়াটি বিশুদ্ধ অক্সিজেন পাওয়ার জন্য করা হয়। পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেটের পচনের রাসায়নিক সমীকরণটি নিম্নরূপ উপস্থাপন করা যেতে পারে:
2KMnO4=K2MnO4 + MnO2 + O2.
শুষ্ক পদার্থ, যা নিয়মিত প্রিজমের আকারে বেগুনি স্ফটিক, তা +200 °C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়। ম্যাঙ্গানিজ ক্যাটেশন, যা লবণের অংশ, এর অক্সিডেশন অবস্থা +7। এটি প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলিতে যথাক্রমে +6 এবং +4 এ হ্রাস পায়৷
ইথিলিন জারণ
বিভিন্ন শ্রেণীর গ্যাস হাইড্রোকার্বনজৈব যৌগগুলির অণুতে কার্বন পরমাণুর মধ্যে একক এবং একাধিক বন্ধন রয়েছে। একটি জৈব যৌগের অসম্পৃক্ত প্রকৃতির অন্তর্নিহিত পাই বন্ডের উপস্থিতি কীভাবে নির্ধারণ করা যায়? এর জন্য, পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গনেটের বেগুনি দ্রবণের মাধ্যমে পরীক্ষার পদার্থ (উদাহরণস্বরূপ, ইথিন বা অ্যাসিটিলিন) পাস করে রাসায়নিক পরীক্ষা করা হয়। এর বিবর্ণতা পরিলক্ষিত হয়, যেহেতু অসম্পৃক্ত বন্ধনটি ধ্বংস হয়ে যায়। ইথিলিন অণু জারিত হয় এবং একটি অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন থেকে একটি ডাইহাইড্রিক স্যাচুরেটেড অ্যালকোহলে পরিণত হয় - ইথিলিন গ্লাইকোল। এই প্রতিক্রিয়াটি দ্বিগুণ বা ট্রিপল বন্ডের উপস্থিতির জন্য গুণগত।
KMnO4 এর রাসায়নিক প্রকাশের বৈশিষ্ট্য
যদি বিক্রিয়ক এবং বিক্রিয়া পণ্যের জারণ অবস্থা পরিবর্তিত হয়, তাহলে একটি জারণ-হ্রাস বিক্রিয়া ঘটে। এটি এক পরমাণু থেকে অন্য পরমাণুতে ইলেকট্রন চলাচলের ঘটনার উপর ভিত্তি করে। পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেটের পচনের ক্ষেত্রে এবং অন্যান্য প্রতিক্রিয়াতে, পদার্থটি একটি অক্সিডাইজিং এজেন্টের উচ্চারিত বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। উদাহরণস্বরূপ, সোডিয়াম সালফাইট এবং পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেটের অম্লীয় দ্রবণে, সোডিয়াম, পটাসিয়াম এবং ম্যাঙ্গানিজ সালফেট তৈরি হয়, সেইসাথে জল:
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2 SO4 =2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H20.
এই ক্ষেত্রে, সালফার আয়ন হল একটি হ্রাসকারী এজেন্ট, এবং ম্যাঙ্গানিজ, যা জটিল আয়ন MnO4-, একটি অক্সিডাইজিং এজেন্টের বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। এটি পাঁচটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে, তাই এর অক্সিডেশন অবস্থা +7 থেকে +2 পর্যন্ত যায়।
পরিবেশের উপর প্রভাবরাসায়নিক বিক্রিয়ার প্রবাহ
হাইড্রোজেন আয়ন বা হাইড্রক্সিল গ্রুপের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে, যে দ্রবণে রেডক্স প্রতিক্রিয়া ঘটে তার অম্লীয়, ক্ষারীয় বা নিরপেক্ষ প্রকৃতিকে আলাদা করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেন ক্যাটেশনের অতিরিক্ত উপাদানের সাথে, পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেটে +7 এর অক্সিডেশন অবস্থা সহ একটি ম্যাঙ্গানিজ আয়ন এটিকে +2 এ নামিয়ে দেয়। একটি ক্ষারীয় পরিবেশে, হাইড্রোক্সিল গ্রুপের উচ্চ ঘনত্বে, সোডিয়াম সালফাইট, পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেটের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, সালফেটে অক্সিডাইজ করা হয়। +7 এর অক্সিডেশন অবস্থা সহ একটি ম্যাঙ্গানিজ আয়ন +6 চার্জ সহ ক্যাটেশনে যায়, যা K2MnO4, যার দ্রবণটির একটি সবুজ রঙ রয়েছে। একটি নিরপেক্ষ পরিবেশে, সোডিয়াম সালফাইট এবং পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট একে অপরের সাথে বিক্রিয়া করে এবং ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড অবক্ষয় করে। ম্যাঙ্গানিজ ক্যাটেশনের জারণ অবস্থা +7 থেকে +4 পর্যন্ত হ্রাস পায়। সোডিয়াম সালফেট এবং ক্ষার - সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড বিক্রিয়া পণ্যেও পাওয়া যায়।
ম্যাঙ্গানিজ এসিডের লবণের ব্যবহার
উত্তপ্ত হলে পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেটের পচনের প্রতিক্রিয়া এবং ম্যাঙ্গানিজ অ্যাসিডের লবণ জড়িত অন্যান্য রেডক্স প্রক্রিয়াগুলি প্রায়শই শিল্পে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, অনেক জৈব যৌগের অক্সিডেশন, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড থেকে বায়বীয় ক্লোরিন নিঃসরণ, লৌহঘটিত লবণের ট্রাইভ্যালেন্টে রূপান্তর। কৃষিতে, KMnO4 বীজ এবং মাটির প্রাক-বপন চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়, ওষুধে তারা ক্ষতের পৃষ্ঠের চিকিত্সা করে, অনুনাসিক গহ্বরের স্ফীত মিউকাস মেমব্রেনকে জীবাণুমুক্ত করে,ব্যক্তিগত স্বাস্থ্যবিধি আইটেম জীবাণুমুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।
আমাদের নিবন্ধে, আমরা শুধুমাত্র পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গনেটের পচন প্রক্রিয়ার বিস্তারিত অধ্যয়নই করিনি, বরং এর অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য এবং দৈনন্দিন জীবন ও শিল্পে প্রয়োগও বিবেচনা করেছি।
