Permanganan potasu (KMNO4)

Kryształy nadmanganianu potasu

Co to jest nadmanganian potasu?

On nadmanganian potasu (Kmno₄₎ Jest to związek nieorganiczny utworzony przez metal -mangan -transujący grupa 7 (VIIB) -, tlen i potas. Jest to ciemna fioletowa szklanka. Jego wodne roztwory są również ciemne purpurowe; Rozwiązania te stają się mniej fioletowe, ponieważ są rozcieńczone w głównych ilościach wody.

Komercyjnie osiąga się w prezentacjach tabletek, kryształów i pyłu. Znany jest z imionami Condy lub Mineral Camaleón. Termin „kameleon” nawiązuje do zdolności minerału: jeśli zmienia kolor w kontakcie z sodą kaustyczną i materią organiczną, pojawia się cukier.

Kmno₄ Zaczyna cierpieć redukcje (zysku elektrony) w kolejnej kolejności kolorów: fiolet> niebieski> zielony> żółty> bezbarwny (z brązowym brązowym MNO₂). Ta reakcja pokazuje ważną właściwość permangananu potasu: jest to bardzo silny środek utleniający.

Formuła

Jego formuła chemiczna to kmno₄; to znaczy dla każdego kationu k⁺ Jest anion mno₄^- interakcja z tym

Struktura chemiczna potasu nadmanganianu

Krystaliczna struktura KMNO4

Na górnym obrazie reprezentowana jest krystaliczna struktura KMNO₄, który jest typem ortorrombicznym. Fioletowe kule odpowiadają Kacji K⁺, podczas gdy czworościan utworzony przez cztery czerwone kule i niebieskawa kula odpowiada anionowi MNO₄^-.

Dlaczego anion ma geometrię czworościenną? Jego struktura Lewisa odpowiada na to pytanie. Linie kropkowane oznaczają, że podwójne łącza rezonują między MN i O. Aby przyjąć tę strukturę, centrum metalowe musi mieć hybrydyzację sp³.

Ponieważ mangan nie ma niezwykłych par elektronów, wiązania Mn-O nie są pchane w kierunku tej samej płaszczyzny. Podobnie obciążenie ujemne jest rozmieszczone między czterema atomami tlenu, odpowiedzialny za orientację Kacji⁺ W ramach krystalicznych układów.

Może ci służyć: stała jonizacji

KMNO używa₄

Medycyna i weterynaryjne

Ze względu na działanie bakteriobójcze jest stosowany w licznych chorobach i warunkach, które powodują zmiany skóry, takie jak: infekcje stóp grzybami, impetigo, powierzchowne rany, zapalenie skóry i wrzody tropikalne.

Ze względu na jego szkodliwe działanie permanganian potasu należy stosować w niskich stężeniach (1: 10000), co ogranicza skuteczność jego działania.

Jest również stosowany w leczeniu pasożytozy rybnej w akwariach, które wytwarzają infekcje jelit i wrzodów skóry.

Uzdatnianie wody

Jest to regeneracja chemiczna stosowana do usuwania żelaza, magnezu i siarkowodoru z wody (nieprzyjemnego zapachu), będąc w stanie użyć do oczyszczania ścieków.

Stado żelaza i magnezu w postaci jego nierozpuszczalnych tlenków wody. Ponadto pomaga usunąć rdzę obecną w rurach.

Ochrona owoców

Permanganinian potasu usuwa etylen wytwarzany w bananach podczas przechowywania, pozwalając mu pozostać przez ponad 4 tygodnie bez dojrzewania, w tym w temperaturze pokojowej.

W Afryce używają go do namoczenia warzyw, w celu zneutralizowania i eliminowania dowolnego obecnego środka bakteryjnego.

Działanie ogniowe

Permanganan potasu służy do ograniczenia przedłużenia pożaru. W oparciu o zdolność nadmanganianu do rozpoczęcia pożaru, służy do tworzenia przeciwników w pożarach lasów.

Tytuł Redox

W chemii analitycznej jego znormalizowane roztwory wodne są stosowane jako tytuł utleniacza w oznaczeniach redoks.

Odczynnik organiczny

Służy do przekształcania alkenów w diole; to znaczy dwie grupy OH są dodawane do podwójnego wiązania C = C. Poniższe równanie chemiczne:

Również w roztworze kwasu siarkowego z kwasem chromowym (H (H₂Cro₄) Jest stosowany do utleniania pierwotnych alkoholi (R-OH) do kwasów karboksylowych (R-COOH lub RCO₂H).

Może ci służyć: nie -spolarne kowalencyjne wiązanie

Jego moc utleniająca jest wystarczająco silna, aby utlenić pierwotne lub wtórne grupy alkilowe związków aromatycznych „karboksyling”; to znaczy przekształcanie łańcucha bocznego R (na przykład Cho₃) W grupie Cooh.

Zastosowania historyczne

Był częścią proszków używanych jako lampy błyskowej w fotografii lub do rozpoczęcia reakcji termitu.

Został użyty podczas II wojny światowej do kamuflażu białych koni w ciągu dnia. W tym celu użyli dwutlenku manganu (MNO₂), który jest brązowy; W ten sposób niezauważono.

Synteza KMNO₄

Minerał pirolusite zawiera dwutlenek manganu (MNO₂) i węglan potasowy (CACO₃).

W 1659 r. Chemik Johann r. Glauber stopił minerał i rozpuścił go w wodzie, obserwując wygląd zielonego zabarwienia w roztworze, który później zmienił się w fioletowym kolorze i na wreszcie czerwony. Ten ostatni kolor odpowiadał generowaniu nadmanganianu potasu.

W połowie XIX wieku Henry Condry szukał produktu antyseptycznego i początkowo traktował pirolusit NaOH, a później KOH, wytwarzając SA -called Condy Crystals; to znaczy nadmanganian potasu.

Permanganan potasu jest produkowany przemysłowo z dwutlenku manganu obecnego w minerałach pirolusite. MNO₂  obecny w minerałach reaguje z wodorotlenkiem potasu, a następnie ogrzewa się w obecności tlenu.

2 Mno₂     +     4 Koh +lub₂  => 2 K₂Mne₄     +       2 godz₂ALBO

Manganian potasu (k₂Mne₄) jest przekształcany w nadpisaninian potasu przez utlenianie elektrolityczne w pożywkę alkaliczną.

2 K₂Mne₄      +      2 godz₂O => 2 kmno₄      +       2 koh +h₂

W innej reakcji w celu wytworzenia nadmanganianu potasu manganian potasu reaguje się na CO₂,  Przyspieszenie procesu dysproporcji:

3 K₂Mne₄     +      2 co₂  => 2 kmno₄      +       Mne₂      +       K₂WSPÓŁ₃

Może ci służyć: molekularna teoria orbitalna

Z powodu generowania MNO₂ (Dwutlenek manganu) Proces jest niekorzystny, KOH musi być wygenerowany z K₂WSPÓŁ₃.

Właściwości KMNO₄

Jest to fioletowa krystaliczna substancja stała, która topi się przy 240 ° C, która ma gęstość 2,7 g/ml i masę cząsteczkową około 158 g/mol.

Nie jest bardzo rozpuszczalny w wodzie (6,4 g/100 ml w 20 ° C), co wskazuje, że cząsteczki wody nie rozwiązują w dużej mierze jonów MNO₄^-, Ponieważ być może ich czworościenne geometrie wymagają dużo wody do ich rozwiązania. Podobnie może również rozpuszczać alkohol metylowy, aceton, kwas octowy i pirydyna.

Rozkład

Rozkłada się przy 240 ° C, uwalniając tlen:

2 kmno₄ => K₂Mne₄ + Mne₂ + ALBO₂

Możesz doświadczyć rozkładu poprzez działanie alkoholu i innych rozpuszczalników organicznych, a także przez działanie silnych kwasów i czynników redukujących.

Moc utleniania

W tej soli mangan wykazuje swój największy stan utleniania (+7) lub to, co jest takie samo, jak maksymalna ilość elektronów, którą może stracić w sposób jonowy. Z kolei elektroniczna konfiguracja manganu wynosi 3D⁵4S²; Dlatego w permanganinian potasu cała warstwa walencji atomu manganu jest „pusta”.

Następnie atom manganu przedstawia naturalną tendencję do zdobywania elektronów; Oznacza to, że należy sprowadzić do innych stanów utleniania w pożywkach alkalicznych lub kwaśnych. To jest wyjaśnienie, dlaczego kmno₄ Jest to silny środek utleniający.

Bibliografia

1. F.Albert Cotton i Geoffrey Wilkinson, FRS. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Redakcja Limusa, Meksyk, wydanie 2nd, strona 437-452.
2. Robin Wasserman. Zastosowania medyczne do nadmanganianu potasu. Livestrong wyzdrowiał.com
3. Clark d. 3 Ultimate wykorzystuje nadpisanatyn potasowy. Odzyskane z technologii.org
4. J.M. Cedardea, c. Arnáiz i E. Díaz. Permanganan potasu: potężny i wszechstronny utleniacz. Wydział. Inżynieria chemiczna i środowiska. University School of Seville.