Калиум перманганат - хемиско училиште

Калиум перманганат

Распаѓање над 240 ° C [1]

умерено во вода (64 g · l − 1 на 20 ° C) [1]

Калиум перманганат (KMnO4) е калиумова сол на перманганска киселина, HMnO4, која е непозната во слободна состојба. Тоа е длабоко црвено-виолетова, метална, сјајна, кристална цврста и силно оксидирачко средство. Анјон перманганат е единствено одговорен за интензивната боја на солта. Бојата се должи на преодите за пренос на полнеж. Во перманганатите, манганот е во највисока состојба на оксидација + VII.

карактеристики

Калиум перманганат формира темни, црвено-виолетови, сјајни кристали кои се умерено растворливи во вода и произведуваат интензивно виолетов раствор дури и при ниски концентрации. Кога се загреваат, кристалите не се топат, туку се распаѓаат од приближно 240 ° C со чист звук на крцкање, ослободувајќи кислород. Кристалниот калиум перманганат е стабилен на собна температура, но неговите водни раствори со текот на времето се распаѓаат во оксид од манган (IV) и кислород

Бидејќи манганот е во највисока состојба на оксидација во анјонот перманганат, тој се појавува како многу силен оксидирачки агенс при реакции на редокс. Така, калиум перманганат оксидира z. Б. Хлороводородна киселина до гас хлор (лабораториски метод за подготовка на хлор):

Исто така, оксидира, на пример, сулфити во сулфати, Fe (II) до Fe (III) јони и алкохоли во карбоксилни киселини. Исто така, може да предизвика распаѓање на органски материи. Калиум перманганат оксидира.

Калиум перманганат се распаѓа од 240 ° C до калиум манганат (калиум манганат (VI), K2MnO4), манган диоксид (MnO2), калиум оксид (K2O) и кислород (O2): [4]

На уште повисоки температури, калиум манганот исто така се распаѓа:

Шема на редокс реакција на сулфит со перманганат:

$ \ mathrm \> $	$ \ mathrm <>>> O_3 ^ + 3 \ H_2O> $	$ \ матрм $	$ \ mathrm <>>> O_4 ^ + 2 \ e ^ - + 2 \ H_3O ^ +> $	$ \ матрм $
$ \ mathrm \> $	$ \ mathrm <>>> O_4 ^ - + 5 \ e ^ - + 8 \ H_3O ^ +> $	$ \ матрм $	$ \ mathrm <>>> <> ^ + 12 \ H_2O> $	$ \ матрм $
$ \ mathrm \> $	$ \ mathrm + 2 \ MnO_4 ^ - + 6 \ H_3O ^ +> $	$ \ матрм $	$ \ mathrm + 2 \ Mn ^ + 9 \ H_2O> $

Како комплекс со етери од круна, калиум перманганат може исто така да се раствори во неполарни органски растворувачи како што се бензен или толуен, што се користи во синтетичката органска хемија.

Производство

Техничкото производство се заснова на манган диоксид MnO2, кој реагира со калиум хидроксид и атмосферски кислород за да формира зелено обоен калиум манганат (VI) K2MnO4. Ова се обработува електрохемиски за да се формира калиум перманганат (анодна оксидација) и се продава во кристална форма.

Во лабораторијата е можна насочена двостепена синтеза, во која MnO2 прво се оксидира во K2MnO4 во силно основен медиум (на пр. Со KClO3), а потоа, по диспропорционалната рамнотежа, се претвора во KMnO4 и MnO4 4−, кој се распаѓа во MnO2 и OH - преку последователна хидролиза и неутрализиран со воведување на СО2 или додавање на разредена сулфурна киселина.

$ \ mathrm \ rightleftpopoons \ 2 \ MnO_4 <^->+ MnO_4 ^ (+ 2 \ H_2O \ longrightarrow \ 2 \ MnO_4 <^->+ MnO_2 + 4 \ OH<^->)> $ Како резултат на неутрализацијата, рамнотежата се поместува надесно, бидејќи оксидот од манган (IV) кој таложи не може повеќе да се раствора во основниот медиум, што го зголемува приносот на калиум перманганат. $ \ mathrm $ Наместо јаглеродна киселина што произлегува од воведувањето на СО2, исто така може да се користи еквивалентно количество разредена сулфурна киселина.

употреба

Поради силното оксидирачко дејство, меѓу другото, калиум перманганат се користи како дезинфекција, дезодоранс и алгицид. При квантитативна хемиска анализа (оксидиметрија, манганометрија, титрација на редокс) се користи за одредување на голем број на супстанции (на пример железо, нитрит, оксалат, редукциони шеќери и индиректно калциум); крајната точка на одредувањето е означена со трајна виолетова боја. Во лабораторија, алкален раствор на калиум перманганат се користи и за чистење стаклени апарати. На фотографијата се користи за откривање на сол за фиксирање (натриум тиосулфат) и како редуктор на преекспонирани слики; среброто се оксидира во процесот. Исто така се користи за белење на природни сунѓери за да се добие нивната типична бело-жолта боја. Како фунгицид и бактерицид, калиум перманганат за третман на овошни дрвја, маслинови дрвја и винова лоза е исто така одобрен за органско земјоделство според регулативата на ЕЕЗ. [5]

Кога глицерин се капе на вишок сол, смесата се запали по неколку секунди до минути [6] и гори со карактеристичен пламен од виолетова боја. Оваа одложена реакција беше искористена за започнување на реакции на термит поради интензивната топлина. Мешавините со магнезиум или алуминиум во прав реагираат експлозивно под силно светло на светло. Со глицерин, етилен гликол, манитол, ацеталдехид и бројни други супстанции, се јавува спонтано палење. Во однос на количината, калиум перманганат се користи во производството на сахарин.

лек

Во медицината, растворот на калиум перманганат се користи како адстрингентно и средство за дезинфекција за надворешен третман на кожата, т.е. за осип на стапало или пелена, користен (АТЦ-код D08AX06). Во итна токсикологија тоа ќе бургунд Раствор на калиум перманганат (приближно 0,1%) што се користи за гастрична лаважа во случај на труење по орална ингестија на оксидизирани отрови. Исто така се користи во терапија на паразитски болести на риби. Калиум перманганат ги уништува миризливите материи и има бактерицидно дејство.

Историски

Поранешните фотографи користеле калиум перманганат како состојка во флеш прав. Калиум перманганат се користел за гаргара при воспаление на грлото и во месарската индустрија за да се извади мирисот на расипаното месо и да се направи повторно вкусен. Понатаму, кожата станува кафеава по контакт со раствор на калиум перманганат; затоа, таквите раствори се користеле специјално како средства за сончање.

безбедносни упатства

Калиум перманганат има класа на опасност од вода 3 (многу опасен за вода), што покрај неговото оксидирачко дејство, мора да се земе предвид при отстранување на остатоците од перманганат. Калиум перманганат има само мала акутна токсичност (ЛД50 (стаорец, орален) = 750 мг/кг), но поради силното оксидирачко дејство има изразен иритирачки ефект врз живото ткиво, така што лесно може да се појават хемиски изгореници. Затоа, мора да се спречи секој контакт надвор од медицинска апликација, па дури и орален внес. Прашините од перманганат предизвикуваат заматеност на рожницата.

Промената на бојата на самата кожа, што се јавува при контакт, е од друга страна безопасна и е предизвикана од манган диоксид произведен кога се намалува перманганатот. Поголемите обезбоени површини може повторно да се обојат со раствори на сулфити.

Како резултат на силното оксидирачко дејство, калиум перманганат понекогаш реагира многу бурно со многу редуцирачки или запаливи материи; може да дојде до спонтано согорување. Мешавините со супстанции што не доведуваат до спонтани реакции се крајно запаливи, а потоа може да реагираат експлозивно.

---