Kalium permanganat (KMNO4)

Kaliumpermanganatkrystaller

Hva er kaliumpermanganat?

Han kaliumpermanganat (Kmno₄₎ Det er en uorganisk forbindelse dannet av mangan -overføringsmetall av gruppe 7 (viib) -, oksygen og kalium. Det er et mørkt lilla glass fast stoff. Hans vandige oppløsninger er også mørk lilla; Disse løsningene blir mindre fiolett når de blir fortynnet i store mengder vann.

Kommersielt oppnås i presentasjoner av tabletter, krystaller og støv. Det er kjent med navnene på Condy eller Mineral Camaleón. Begrepet "Chameleon" henviser til mineralets evne: Hvis det endrer farge i kontakt med kaustisk brus og organisk materiale, oppstår sukker.

KMNO₄ Det begynner å lide reduksjoner (få elektroner) i en rekke farger i følgende rekkefølge: lilla> Blå> Grønn> Gul> Fargeløs (med brun brun MNO₂). Denne reaksjonen viser en viktig egenskap av kaliumpermanganat: det er et veldig sterkt oksidasjonsmiddel.

Formel

Den kjemiske formelen er kmno₄; det vil si for hver kation k⁺ Det er en anion mno₄^- samspill med dette

Kjemisk struktur av kaliumpermanganat

Krystallinsk struktur av KMNO4

I det øvre bildet er den krystallinske strukturen til KMNO representert₄, som er ortorrombisk type. Lilla kuler tilsvarer K -kationer⁺, Mens tetrahedronen dannet av de fire røde kulene og den blålige sfæren tilsvarer anionen MNO₄^-.

Hvorfor har anion en tetrahedral geometri? Lewis -strukturen svarer på dette spørsmålet. De stiplede linjene betyr at dobbeltkoblingene resonerer mellom MN og O. For å ta i bruk denne strukturen, må metallsenteret ha en hybridisering sp³.

Ettersom mangan mangler uvanlige elektronpar, skyves ikke Mn-O-bindinger mot samme plan. På samme måte fordeles den negative belastningen mellom de fire oksygenatomene, og er ansvarlig for orienteringen av K -kationer⁺ Innenfor krystallinske arrangementer.

Kan tjene deg: ionisering konstant

KMNO bruker₄

Medisin og veterinær

På grunn av dens bakteriedrepende virkning brukes den i mange sykdommer og tilstander som forårsaker hudlesjoner, for eksempel: føtter infeksjoner med sopp, impetigo, overfladiske sår, dermatitt og tropiske magesår.

På grunn av dens skadelige virkning, må kaliumpermanganat brukes ved lave konsentrasjoner (1: 10000), noe som begrenser effektiviteten av dens virkning.

Det brukes også i behandlingen av fiskeparasitose i akvarier som produserer infeksjoner av hud tarmer og magesår.

Vannbehandling

Det er en kjemisk regenerering som brukes til å fjerne jern, magnesium og hydrogensulfid fra vannet (av en ubehagelig lukt), å kunne bruke for å rense avløpsvannet.

Jern og magnesium presipiterer i form av dets oppløselige vannoksider. I tillegg hjelper det å fjerne rusten som er til stede i rørene.

Fruktbevaring

Kaliumpermanganat fjerner etylenet som genereres i bananene under lagring, slik at den kan forbli i mer enn 4 uker uten å modnes, inkludert romtemperatur for rommetemperatur.

I Afrika bruker de det for å suge grønnsaker, med det formål å nøytralisere og eliminere ethvert nåværende bakteriemiddel.

Brannhandling

Kaliumpermanganat brukes til å begrense brannutvidelsen. Basert på permanganatets evne til å starte ild, brukes det til å lage motstrømmer i skogbranner.

Redox -tittel

I analytisk kjemi brukes de standardiserte vandige oppløsninger som en oksidanttittel i redoksbestemmelser.

Organisk reagens

Det tjener til å konvertere alkener til dioler; det vil si at to OH -grupper blir lagt til dobbeltbindingen C = C. Følgende kjemiske ligning:

Også i svovelsyreoppløsning med kromsyre (h₂Cro₄) Det brukes til oksidasjon av primære alkoholer (R-OH) til karboksylsyrer (R-COOH eller RCO₂H).

Kan tjene deg: ikke -polar kovalent binding

Den oksidasjonskraften er sterk nok til å oksidere de primære eller sekundære alkylgruppene av de aromatiske forbindelsene "Carboxyling dem"; det vil si å transformere sidekjeden R (for eksempel en CHO₃) I en COOH -gruppe.

Historisk bruk

Det var en del av pulverene som ble brukt som blitz i fotografering eller for å starte termittreaksjonen.

Det ble brukt i andre verdenskrig for kamuflasje av hvite hester om dagen. For dette brukte de mangandioksid (MNO₂), som er brun; På denne måten gikk de upåaktet hen.

KMNO -syntese₄

Det pyrolusittiske mineralet inneholder mangandioksid (MNO₂) og kaliumkarbonat (Caco₃).

I 1659 kjemikeren Johann R. Glauber smeltet mineralet og oppløst det i vann, og observerte utseendet til en grønn farge i løsningen, som senere endret seg i fiolett farge og til slutt til rød. Denne siste fargen tilsvarte generasjonen av kaliumpermanganat.

I midten av nittende århundre søkte Henry Condy et antiseptisk produkt og behandlet opprinnelig pyrolusitt med NaOH og senere med KOH, og produserte de så -kallede kondy -krystaller; det vil si kalium permanganat.

Kaliumpermanganat produseres industrielt fra mangandioksid til stede i det pyrolusittiske mineralet. MNO₂  Til stede i mineralet reagerer med kaliumhydroksyd og blir deretter oppvarmet i nærvær av oksygen.

2 Mno₂     +     4 KOH +eller₂  => 2 k₂Mne₄     +       2 h₂ENTEN

Kalium manganat (k₂Mne₄) omdannes til kaliumpermanganat ved elektrolytisk oksidasjon til et alkalisk medium.

2 k₂Mne₄      +      2 h₂O => 2 kmno₄      +       2 KOH +H₂

I en annen reaksjon for å produsere kaliumpermanganat, blir kalium manganat reagert med CO₂,  Akselererer uforholdsmessighetsprosessen:

3 k₂Mne₄     +      2 co₂  => 2 kmno₄      +       Mne₂      +       K₂Co₃

Kan tjene deg: molekylær orbital teori

På grunn av generasjonen av MNO₂ (mangandioksid) Prosessen er ugunstig, KOH må genereres fra K₂Co₃.

Egenskaper til KMNO₄

Det er et lilla krystallinsk faststoff som smelter ved 240 ºC, som har en tetthet på 2,7 g/ml, og en molekylvekt på omtrent 158 ​​g/mol.

Det er ikke veldig løselig i vann (6,4 g/100 ml ved 20 ºC), noe som indikerer at vannmolekyler ikke i stor grad løser MNO -ionene₄^-, For kanskje krever deres tetraedriske geometrier mye vann for oppløsningen. Tilsvarende kan den også oppløses i metylalkohol, aceton, eddiksyre og pyridin.

Nedbrytning

Den dekomponerer ved 240 ºC, og frigjør oksygen:

2kmno₄ => K₂Mne₄ + Mne₂ + ENTEN₂

Du kan oppleve nedbrytning ved virkning av alkohol og andre organiske løsningsmidler, samt ved virkning av sterke syrer og reduksjonsmidler.

Oksidasjonskraft

I dette saltet viser manganen sin største oksidasjonstilstand (+7), eller hva som er det samme, til den maksimale mengden elektroner som det kan miste på ionisk måte. På sin side er den elektroniske mangan -konfigurasjonen 3d⁵4s²; Derfor, i kalium permanganat, er hele Valencia -laget av manganatom "tomt".

Deretter presenterer manganatom den naturlige tendensen til å få elektroner; det vil si å bli redusert til andre oksidasjonstilstander i alkaliske eller sure medier. Dette er forklaringen på hvorfor KMNO₄ Det er et kraftig oksidasjonsmiddel.

Referanser

1. F.Albert Cotton og Geoffrey Wilkinson, FRS. (1980). Avansert uorganisk kjemi. Redaksjonell Limusa, Mexico, 2. utgave, side 437-452.
2. Robin Wasserman. Medisinsk bruk for kaliumpermanganat. Livestrong kom seg.com
3. Clark d. The 3 Ultimate bruker av kaliumpermanganat. Gjenopprettet fra teknologi.org
4. J.M. Cedardea, ca. Arnáiz og e. Díaz. Kaliumpermanganat: En kraftig og allsidig oksidant. gjeld. Kjemisk og miljøteknikk. University School of Sevilla.