Struktura, svojstva, kalijev Permanganat (KMnO4)

kalijev permanganat (KMnO₄₎ je anorganski spoj formiran od skupine mangan-prijelazne skupine 7 (VIIB), kisika i kalija. To je tamno ljubičasta staklasta krutina. Njihove vodene otopine su također tamno ljubičaste; te otopine postaju manje ljubičaste jer se razrjeđuju u većim količinama vode.

KMnO₄ zatim počinje snižavati (dobiti elektrone) u nizu boja sljedećim redoslijedom: ljubičasta> plava> zelena> žuta> bezbojna (s smeđim talogom MnO)₂). Ova reakcija pokazuje važno svojstvo kalijevog permanganata: to je jako jako oksidacijsko sredstvo.

indeks

• 1 Formula
• 2 Kemijska struktura
• 3 Upotreba
  • 3.1 Medicina i veterinarstvo
  • 3.2
  • 3.3 Očuvanje voća
  • 3.4 Akcija na vatru
  • 3.5 Redox Titrant
  • 3.6 Reagens u organskoj sintezi
  • 3.7 Povijesne namjene
• 4 Kako se to radi??
• 5 Svojstva
  • 5.1 Raspadanje
  • 5.2 Oksidirajuća snaga
• 6 Reference 

formula

Njegova kemijska formula je KMnO₄; to jest, za svaki k kation⁺ postoji MnO anion₄^- u interakciji s ovim

Kemijska struktura

Kristalna struktura KMnO je prikazana u gornjoj slici₄, koji je ortorombski tip. Ljubičaste kuglice odgovaraju K kationima⁺, dok tetraedar formiran od četiri crvene kuglice i plavičaste kugle odgovara anionu MnO₄^-.

Zašto anion ima tetraedralnu geometriju? Vaša struktura Lewisa odgovara na ovo pitanje. Isprekidane linije znače da dvostruke veze rezoniraju između Mn i O. Da bi se mogla usvojiti ova struktura, metalni centar mora imati hibridizaciju sp³.

Budući da manganu nedostaju parovi elektrona bez dijeljenja, veze Mn-O se ne guraju u istu ravninu. Isto tako, negativni naboj je raspodijeljen između četiri atoma kisika i odgovoran je za orijentaciju K kationa⁺ unutar kristalnih aranžmana.

aplikacije

Medicina i veterinarstvo

Zbog svog baktericidnog djelovanja, koristi se kod brojnih bolesti i stanja koja uzrokuju lezije kože, kao što su: infekcije stopala gljivicama, impetigo, površinske rane, dermatitis i tropski ulkusi.

Zbog štetnog djelovanja kalijev permanganat treba koristiti u niskim koncentracijama (1: 10000), što ograničava učinkovitost njegovog djelovanja..

Također se koristi u liječenju parazitskih bolesti riba u akvarijima koji uzrokuju infekcije škrga i čireva kože..

Obrada vode

To je kemijski regenerator koji se koristi za uklanjanje željeza, magnezija i sumporovodika (iz neugodnog mirisa) iz vode i može se koristiti za pročišćavanje otpadnih voda..

Precipitat željeza i magnezija u obliku njihovih netopivih oksida u vodi. Osim toga, pomaže u uklanjanju hrđe prisutne u cijevima.

Očuvanje voća

Kalijev permanganat oksidacijom uklanja etilen koji nastaje u banani tijekom skladištenja, ostavljajući ga da ostane više od 4 tjedna bez sazrijevanja, čak i na sobnoj temperaturi.

U Africi ga koriste za namakanje povrća, kako bi neutralizirali i uklonili bilo koje prisutno bakterijsko sredstvo.

Akcija na vatru

Kalijev permanganat koristi se za ograničavanje širenja požara. Na temelju sposobnosti permanganata da pokrene vatru, ona se koristi za stvaranje požara u šumskim požarima.

Redox titulant

U analitičkoj kemiji njihove standardizirane vodene otopine koriste se kao oksidacijski titrant u redoks određivanju.

Reagens u organskoj sintezi

Služi za pretvaranje alkena u diole; to jest, dvije OH skupine se dodaju dvostrukoj vezi C = C. Sljedeća kemijska jednadžba:

Također, u otopini sumporne kiseline s kromnom kiselinom (H₂CrO₄) se koristi za oksidaciju primarnih alkohola (R-OH) u karboksilne kiseline (R-COOH ili RCO)₂H).

Njegova oksidacijska snaga je dovoljno jaka da oksidira primarne ili sekundarne alkilne skupine aromatskih spojeva koji ih "karboksiliraju"; to jest, transformacijom bočnog lanca R (na primjer, CH₃) u skupini COOH.

Povijesne namjene

Bio je dio praha koji se koristi kao bljesak u fotografiji ili za pokretanje reakcije s termitom.

U Drugom svjetskom ratu korišten je za kamufliranje bijelih konja tijekom dana. Za to su koristili manganov dioksid (MnO₂), koja je smeđa; na taj način su ostali nezapaženi.

Kako se to radi??

Mineralni pirolusit sadrži manganov dioksid (MnO₂) i kalijev karbonat (CaCO)₃).

Godine 1659. kemičar Johann R. Glauber otopio je mineral i otopio ga u vodi, promatrajući pojavu zelene boje u otopini, koja se kasnije promijenila u ljubičastu i konačno u crvenu. Ova posljednja boja odgovarala je stvaranju kalijevog permanganata.

Sredinom devetnaestog stoljeća Henry Condy tražio je antiseptički proizvod i početno obradio piroluzit s NaOH, a zatim s KOH, proizvodeći takozvane Condy kristale; to jest, kalijev permanganat.

Kalijev permanganat se industrijski proizvodi od mangan dioksida prisutnog u mineralnom pirolusitu. MnO₂  prisutan u mineralu reagira s kalijevim hidroksidom i zatim se zagrijava u prisutnosti kisika.

2 MnO₂     +     4 KOH + O₂  => 2 K₂MnO₄     +       2H₂O

Kalijev manganat (K₂MnO₄) pretvara se u kalijev permanganat elektrolitičkom oksidacijom u alkalnom mediju.

2 K₂MnO₄      +      2H₂O => 2 KMnO₄      +       2 KOH + H₂

U drugoj reakciji za proizvodnju kalijevog permanganata, kalijev manganat reagira s CO₂,  ubrzavanje procesa nesrazmjera:

3 K₂MnO₄     +      2 CO₂  => 2 KMnO₄      +       MnO₂      +       K₂CO₃

Zbog stvaranja MnO₂ (mangan dioksid) proces je nepovoljan, KOH mora biti generiran iz K₂CO₃.

nekretnine

To je ljubičasta kristalinična krutina koja se topi na 240 ° C, koja ima gustoću od 2,7 g / ml, i molekulsku masu od 158 g / mol otprilike..

Slabo je topljiv u vodi (6.4 g / 100 ml na 20 ° C), što ukazuje da molekule vode ne rastvaraju MnO ione.₄^-, jer možda njihove tetraedarske geometrije zahtijevaju mnogo vode za njihovo otapanje. Na isti način, može se također otopiti u metil alkoholu, acetonu, octenoj kiselini i piridinu.

raspad

Raspada se na 240 ° C, oslobađajući kisik:

2KMnO₄ => K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Može doći do razgradnje djelovanjem alkohola i drugih organskih otapala, kao i djelovanjem jakih kiselina i redukcijskih sredstava.

Oksidirajuća snaga

U toj soli mangan pokazuje najveće oksidacijsko stanje (+7), ili ono što je isto, na maksimalnu količinu elektrona koja se može izgubiti na ionski način. S druge strane, elektronska konfiguracija mangana je 3d⁵4a²; stoga je u kalijevom permanganatu cijela valentna ljuska atoma mangana "prazna".

Dakle, manganov atom ima prirodnu tendenciju da dobije elektrone; tj. da se reduciraju na druga oksidacijska stanja u alkalnim ili kiselim medijima. Ovo je objašnjenje zašto KMnO₄ To je snažan oksidirajući agens.

reference

1. Wikipedia. (2018.). Kalijev permanganat. Preuzeto 13. travnja 2018. s adrese: en.wikipedia.org
2. F. Albert Cotton i Geoffrey Wilkinson, FRS. (1980). Napredna anorganska kemija. Uvodnik Limusa, Meksiko, 2. izdanje, stranice 437-452.
3. Robin Wasserman. (14. kolovoza 2017.) Medicinska namjena za kalijev permanganat. Preuzeto 13. travnja 2018., iz: livestrong.com
4. Clark D. (30. rujna 2014.). 3 Ultimate Koristi od kalija Permanganate. Preuzeto 13. travnja 2018. od: technology.org
5. James H. Pohl, Ali Ansary, Irey R. K. (1988). Modularna termodinamika, sv. 5, Procjena promjena svojstava. Ediciones Ciencia y Técnica, S.A. Meksiko, Uvodnik Limusa, str. 273-280.
6. M. Medialdea, C. Arnáiz i E. Díaz. Kalijev permanganat: snažan i svestran oksidant. Odjel za kemijsko i ekološko inženjerstvo. Sveučilišna škola u Sevilli.
7. Hasan Zulić. (27. listopada 2009.) Biološko pročišćavanje otpadnih voda. [Slika]. Preuzeto 13. travnja 2018. s adrese: en.wikipedia.org
8. Adam Rędzikowski. (12. ožujka 2015.) Kalijev permanganat jednostavan. [Slika]. Preuzeto 13. travnja 2018. s adrese: commons.wikimedia.org