Группа VIIБМn, Тc, Re – элементы, образующие группу VIIБ. Конфигурация валентных электронов этих элементов ns2(n-1)d5: Mn 4s23d5, Tc 5s24d5, Re 6s25d5. Из элементов этой группы наиболее распространен в природе марганец. Он относится к жизненно необходимым элементам – металлам жизни. Рений и технеций не являются биогенными элементами. Рений содержится в земной коре в незначительных количествах, технеций – радиоактивный элемент, в природе практически не встречается, получен искусственным путем. Марганец в своих соединениях проявляет степени окисления: +2, +3, +4, +6, +7. В природе наиболее распространены соединения марганца со степенью окисления +2. Из них наиболее важны оксид, гидроксид и соли. В медицинской практике из соединений марганца наиболее широко используют перманганат калия KMnO4. Перманганатами называются соли марганцевой кислоты HMnO4. В них Mn имеет высшую положительную степень окисления +7, поэтому перманганаты являются сильными окислителями. В зависимости от реакции среды они образуют различные продукты восстановления:
Как видно из уравнений, окислителями являются анионы MnO4–. Однако в таких формах марганец в биологических системах не существует. Очевидно, это связано с тем, что сильные окислители неприемлемы для организма как постоянные компоненты. Для организма перманганаты являются ядами. Обезвреживание их как ядов может идти за счет окислительно-восстановительной реакции. Например: 2KMnO4 + 5H2O2 + 6CH3COOH = 2Mn(CH3COO)2 + 2CH3COOK + 8H2O + 5O2. В уксуснокислой среде 3%-ный раствор Н2О2 действует как восстановитель. Эта реакция используется для лечения острых отравлений перманганатом. Перманганат калия взаимодействует с органическими компонентами клеток тканей и органическими веществами протоплазмы микробов. При этом KMnO4 восстанавливается до MnO2, который также может взаимодействовать с белками, образуя комплекс бурого цвета. Бактерицидные и прижигающие свойства перманганата обусловлены его окислительным и коагулирующим действием на белки. Вследствие того, что белки коагулируют, перманганат калия является препаратом наружного действия. Его противомикробное действие проявляется только на поверхности кожи и слизистых оболочек. Раствор KMnO4 применяют также для окисления токсичных органических веществ, переводя их в менее токсичные формы. Например, морфин окисляется в малотоксичный оксиморфин. KMnO4 используют в клиническом и биохимическом анализе для определения некоторых ферментов.В санитарно-гигиенической практике используют метод перманганатометрии для определения окисляемости природных вод, а также промышленных сточных вод. Метод основан на высоких окислительных свойствах перманганата, которые проявляются во взаимодействии его с примесными органическими компонентами воды. Перманганатометрия относится к методам окислительно-восстановительного титрования. Сущность метода заключается во взаимодействии раствора восстановителя (титруемый раствор) с раствором окислителя (рабочий раствор). В окислительно-восстановительных реакциях молярная масса эквивалента вещества равна молярной массе, деленной на число отданных или присоединенных в данной реакции электронов. Например, в реакции окисления сульфата железа (II) перманганатом калия: 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O
Каждый ион Fe2+ отдает один электрон, а каждый ион MnO4– принимает пять электронов. Поэтому: МЭ (FeSO4) = МЭ (KMnO4) =
|
