Kalijev permanganat (kmno4)

Kristali s kalijevim permanganatom

Kaj je kalijev permanganat?

On kalijev permanganat (Kmno₄₎ Gre. Je temno vijolična steklasta trdna. Njegove vodne raztopine so tudi temno vijolične; Te rešitve postanejo manj vijolične, saj so razredčene v večjih količinah vode.

Komercialno dosegamo v predstavitvah tablet, kristalov in prahu. Znano je z imeni Condy ali Mineral Camaleón. Izraz "kameleon" aludira na sposobnost minerala: če spremeni barvo v stiku s kavstično sodo in organsko snovjo, se pojavi sladkor.

Kmno₄ Začne trpeti zmanjšanje (pridobivanje elektronov) v naslednjem barv v naslednjem vrstnem redu: vijolična> modra> zelena> rumena> brezbarvna (z rjavim rjavim MNO₂). Ta reakcija kaže na pomembno lastnost kalijevega permanganata: je zelo močno oksidacijsko sredstvo.

Formula

Njegova kemična formula je kmno₄; to je za vsako kation k⁺ Obstaja anion mno₄^- interakcijo s tem

Kemična struktura kalijevega permanganata

Kristalna struktura kmno4

Na zgornji sliki je zastopana kristalna struktura kmno₄, ki je ortorrambic. Vijolične kroglice ustrezajo k kationom⁺, Medtem ko tetraeder, ki ga tvorijo štiri rdeče sfere in modrikasta krogla, ustreza anionskemu MNO₄^-.

Zakaj ima Anion tetraedrsko geometrijo? Njegova struktura Lewisa odgovarja na to vprašanje. Pikčaste črte pomenijo, da dvojne povezave odmevajo med MN in O. Za sprejetje te strukture mora imeti kovinski center hibridizacijo sp³.

Ker manganu manjka nenavadnih elektronskih parov, vezi Mn-O ne potisnejo proti isti ravnini. Prav tako je negativna obremenitev razporejena med štirimi atomi kisika, ki je odgovorna za orientacijo K kationov⁺ Znotraj kristalnih aranžmajev.

Vam lahko služi: ionizacijska konstanta

KMno uporablja₄

Zdravila in veterinar

Zaradi svojega baktericidnega delovanja se uporablja pri številnih boleznih in stanjih, ki povzročajo kožne lezije, kot so: okužbe z nogami z glivami, impatigo, površinskimi ranami, dermatitis in tropski razjedi.

Zaradi škodljivega delovanja je treba kalijev permanganat uporabiti pri nizkih koncentracijah (1: 10000), kar omejuje učinkovitost njegovega delovanja.

Uporablja se tudi pri zdravljenju ribje parazitoze v akvarijih, ki povzročajo okužbe kožnih črevesja in razjed.

Čiščenje vode

To je kemično regeneracijo, ki se uporablja za odstranjevanje železa, magnezija in vodikovega sulfida iz vode (neprijetnega vonja), ki ga je mogoče uporabiti za čiščenje odpadne vode.

Železo in magnezij oborita v obliki njegovih netopnih vodnih oksidov. Poleg tega pomaga odstraniti rje, ki je prisotna v ceveh.

Ohranjanje sadja

Kalijev permanganat odstranjuje etilen, ki nastane v bananah med skladiščenjem, kar omogoča, da ostane več kot 4 tedne brez zorenja, tudi pri sobni temperaturi.

V Afriki jo uporabljajo za namakanje zelenjave z namenom nevtralizacije in odpravljanja katerega koli sedanjega bakterijskega sredstva.

Požarna akcija

Kalijev permanganat se uporablja za omejitev podaljška požara. Na podlagi sposobnosti permanganata, da začne ogenj, se uporablja za ustvarjanje kontralov v gozdnih požarih.

Redox naslov

V analitični kemiji se njene standardizirane vodne raztopine uporabljajo kot oksidantni naslov pri redoks določanju.

Organski reagent

Služi za pretvorbo alkenov v diole; to pomeni, da sta dvojni vezi c = c dodana dve OH skupini. Naslednja kemična enačba:

Tudi v raztopini žveplove kisline s kromovo kislino (H₂Cro₄) Uporablja se za oksidacijo primarnih alkoholov (R-OH) do karboksilnih kislin (R-COOH ali RCO₂H).

Vam lahko služi: ne -polarna kovalentna vez

Njegova oksidacijska moč je dovolj močna, da oksidira primarne ali sekundarne alkilne skupine aromatičnih spojin "karboksing jih"; torej preoblikovanje stranske verige R (na primer CHO₃) V skupini COOH.

Zgodovinska uporaba

To je bil del praškov, ki se uporabljajo kot bliskavico v fotografiji ali za začetek reakcije termita.

Uporabljali so ga v drugi svetovni vojni za kamuflažo belih konj čez dan. Za to so uporabili manganski dioksid (MNO₂), ki je rjava; Na ta način so ostali neopaženi.

Sinteza kmno₄

Mineral piroluzita vsebuje manganov dioksid (MNO₂) in kalijev karbonat (caco₃).

Leta 1659 Kemik Johann R. Glauber je mineral stopil in ga raztopil v vodi, pri čemer je opazoval videz zelene obarvanosti v raztopini, ki se je pozneje spremenila v vijolični barvi in ​​na koncu v rdečo. Ta zadnja barva je ustrezala generaciji kalijevega permanganata.

Sredi devetnajstega stoletja je Henry Condy poiskal antiseptični produkt in sprva zdravil piroluzit z NaOH in kasneje s KOH, ki je ustvaril tako imenovane kristale Condy; to pomeni, kalijev permanganat.

Kalijev permanganat se proizvaja industrijsko iz manganovega dioksida, ki je prisoten v mineralu piroluzita. Mno₂  Prisotna v mineralu reagira s kalijevim hidroksidom in se pozneje segreva v prisotnosti kisika.

2 Mno₂     +     4 koh +oz₂  => 2 K₂Mne₄     +       2 h₂Tudi

Kalijev manganat (k₂Mne₄) se pretvori v kalijev permanganat z elektrolitično oksidacijo v alkalni medij.

2 k₂Mne₄      +      2 h₂O => 2 kmno₄      +       2 koh +h₂

V drugi reakciji za proizvodnjo kalijevega permanganata se kalijev manganat reagira s CO₂,  Pospeševanje procesa nesorazmernosti:

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

Vam lahko služi: molekularna orbitalna teorija

Zaradi generacije MNO₂ (mangan dioksid) Proces je neugoden, koh mora biti ustvarjen iz K₂Co₃.

Lastnosti kmno₄

To je vijolična kristalna trdna snov, ki se topi pri 240 ° C, ki ima gostoto 2,7 g/ml in molekulsko maso približno 158 g/mol.

V vodi ni zelo topen (6,4 g/100 ml pri 20 ° C), kar kaže, da molekule vode v veliki meri ne rešujejo ionov MNO₄^-, Ker morda njihove tetraedrske geometrije zahtevajo veliko vode za raztapljanje. Podobno se lahko raztopi tudi v metilnem alkoholu, acetonu, ocetni kislini in piridinu.

Razgradnja

Razpade pri 240 ° C, sprošča kisik:

2kmno₄ => K₂Mne₄ + Mne₂ + Tudi₂

Razgradnjo lahko doživite z delovanjem alkohola in drugih organskih topil, pa tudi z delovanjem močnih kislin in redukcijskih sredstev.

Oksidacijska moč

V tej soli ima mangan svoje največje oksidacijo (+7) ali kar je enako, do največje količine elektronov, ki jo lahko izgubi na ionski način. Elektronska konfiguracija mangana je 3d⁵4s²; Zato je v kaliju permanganatu celotna plast atoma mangana Valencije "prazna".

Nato atom mangana predstavlja naravno težnjo po pridobivanju elektronov; to pomeni, da se v alkalnih ali kislih medijih zmanjša na druga oksidacijska stanja. To je razlaga, zakaj kmno₄ Je močno oksidacijsko sredstvo.

Reference

1. F.Albert Cotton in Geoffrey Wilkinson, FRS. (1980). Napredna anorganska kemija. Uredništvo Limusa, Mehika, 2. izdaja, stran 437-452.
2. Robin Wasserman. Medicinska uporaba za kalijev permanganat. Livestrong si je opomogel.com
3. Clark d. 3 Ultimate uporablja kalijev permanganat. Okrevano od tehnologije.org
4. J.M. Cedardea, c. Arnáiz in e. Díaz. Kalijev permanganat: močan in vsestranski oksidant. Oddelek. Kemični in okoljski inženiring. Univerzitetna šola v Sevilji.