КАЛИЈУМ ПЕРМАНГАНАТ (КМНО4): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА - ХЕМИЈА - 2026

Калијум перманганат (Утрошен КМнО _{4) је} неорганско једињење се састоји од мангана - метал транзиције групи 7 (ВИИб) -, кисеоника и калијума. То је дубока љубичаста стакласта чврста супстанца. Њени водени раствори су такође тамно љубичасти; ови раствори постају мање љубичасти јер се разблажују у већим количинама воде.

КМнО ₄ тада почиње да се подвргава редукцији (добитку електрона) у низу боја следећим редоследом: љубичаста> плава> зелена> жута> безбојна (са смеђим талогом МнО ₂ ). Ова реакција показује важно својство калијум перманганата: врло је снажно оксидационо средство.

Формула

Његова хемијска формула је КМнО ₄ ; то јест, за сваки К ⁺ катион постоји МнО ₄ анион ^{- који} реагује на то

Хемијска структура

Горња слика представља кристалну структуру КМнО ₄ , која је орторомбичног типа. Љубичасте сфере одговарају К ⁺ катионима , док тетраедар формиран од четири црвене сфере и плавкасте сфере одговара МнО ₄ ^- аниону .

Зашто анион има тетраедарску геометрију? Ваша Левис структура одговара на ово питање. У испрекидане линије значе да су двоструке везе резонантна између Мн и О. Да би усвојили ову структуру је метални центар мора имати сп ³ хибридизацију .

Пошто мангану недостају необновљени пари електрона, Мн-О везе се не гурају у исту раван. Исто тако, негативни набој је распоређен између четири атома кисеоника, који су одговорни за оријентацију К ⁺ катиона у кристалним распоредима.

Апликације

Медицина и ветерина

Због бактерицидног деловања користи се код бројних болести и стања која узрокују лезије на кожи, као што су: гљивичне инфекције стопала, импетиго, површне ране, дерматитис и тропски чир.

Због свог штетног деловања калијум перманганат треба користити у малим концентрацијама (1: 10 000), што ограничава ефикасност његовог деловања.

Такође се користи за лечење рибљих паразита у акваријумима који изазивају шкрле инфекције и чиреве на кожи.

Третман водом

То је хемијски регенератор који се користи за уклањање гвожђа, магнезијума и водоник сулфида (са непријатним мирисом) из воде, а може се користити за пречишћавање отпадних вода.

Гвожђе и магнезијум се таложе као оксиди нетопљиви у води. Поред тога, помаже у уклањању рђе која је присутна у цевима.

Конзервирање воћа

Калијум перманганат уклања оксидацију етилена који настаје у банани током његовог складиштења, омогућавајући му да остане незрео више од 4 недеље, чак и на собној температури.

У Африци га користе за натапање поврћа, да би неутрализовали и елиминисали све присутне бактеријске агенсе.

Акција на ватри

Калијум перманганат се користи за ограничавање ширења пожара. На основу способности перманганата да гаси ватру, користи се за стварање ватрогасних возила у шумским пожарима.

Редок титрант

У аналитичкој хемији се њени стандардизовани водени раствори користе као оксидациони титран у редокс редоследима.

Реагенс у органској синтези

Служи за претварање алкена у диоле; то јест, две ОХ групе су додате у двоструку везу Ц = Ц. Следећа хемијска једначина:

Исто тако, у сумпорне киселине раствору са хромне киселине (Х ₂ ЦрО ₄ ) се користи за оксидацију примарних алкохола (Р-ОХ) до карбоксилних киселина (Р-ЦООХ или РЦО ₂ Х).

Његова оксидациона моћ је довољно јака да оксидује примарне или секундарне алкилне групе ароматских једињења, „карбоксилитујући“ их; односно претварајући бочни ланац Р (на пример, ЦХ ₃ ) у ЦООХ групу.

Историјске употребе

Био је део пудера који се користе као бљескалица у фотографији или за покретање реакције термита.

Током Другог светског рата коришћен је за камуфлажу белих коња током дана. За то су користили манган диоксид (МнО ₂ ), који је браон боје; на овај начин су прошли незапажено.

Како се то ради?

Минерални пиролусит садржи манган диоксид (МнО ₂ ) и калијум карбонат (ЦаЦО ₃ ).

Године 1659, хемичар Јоханн Р. Глаубер је растопио минерал и растворио га у води, посматрајући појаву зелене боје у раствору, која се касније променила у љубичасту и коначно у црвену. Ова последња боја одговара генерацији калијум перманганата.

Средином деветнаестог века Хенри Цонди је тражио антисептички производ и прво је третирао пиролусит НаОХ-ом, а касније и КОХ-ом, производећи такозване кристале Цонди; то је калијум перманганат.

Калијум перманганат се производи индустријски из манган-диоксида који је присутан у минералном пиролуситу. МнО ₂ присутан у минералним реагује са калијум хидроксида и затим загревана у присуству кисеоника.

2 МнО ₂ + 4 КОХ + О ₂ => 2 К ₂ МнО ₄ + 2 Х ₂ О

Калијум манганат (К ₂ МнО ₄ ) се претвара у калијум перманганат електролитичком оксидацијом у алкалном медијуму.

2 К ₂ МнО ₄ + 2 Х ₂ О => 2 Утрошен КМнО ₄ + 2 КОХ + Х ₂

У другој реакцији за добијање калијум перманганата, калијум манганат реагује са ЦО ₂ , убрзавајући процес непропорционалности:

3 К ₂ МнО ₄ + 2 ЦО ₂ => 2 КМнО ₄ + МнО ₂ + К ₂ ЦО ₃

Због генерацији МнО ₂ (манган диоксид) је процес неповољна, потребе за креирањем КОХ из К ₂ ЦО ₃ .

Својства

То је љубичаста кристална чврста супстанца која се топи на 240 ° Ц, чија је густина 2,7 г / мЛ и молекулска тежина од приближно 158 г / мол.

Слабо је растворљив у води (6.4 г / 100 мл на 20 ºЦ), што указује да молекули воде не растварају у великој мери МнО ₄ ^- јоне , јер је за њихове тетраедарске геометрије потребно много воде да његово растварање. Слично томе, може се растворити и у метил алкохолу, ацетону, сирћетној киселини и пиридину.

Декомпозиција

Разграђује се на 240 ° Ц, ослобађајући кисеоник:

2КМнО ₄ => К ₂ МнО ₄ + МнО ₂ + О ₂

Може се разградити дејством алкохола и других органских растварача, као и дејством јаких киселина и редукционих средстава.

Оксидациона моћ

У овој соли, манган показује своје највише оксидационо стање (+7), или оно што је једнако, максималном броју електрона који може јонски изгубити. Заузврат, електронска конфигурација мангана је 3 д ⁵ 4 с ² ; према томе, у калијум перманганату је цела валентна љуска атома мангана „празна“.

Дакле, атом мангана има природну тенденцију да добијају електроне; тј. да се редукује до других оксидационих стања у алкалним или киселим медијима. Ово је објашњење зашто је КМнО ₄ моћно оксидирајуће средство.

Референце

1. Википедиа. (2018). Калијум перманганат. Преузето 13. априла 2018. године са: ен.википедиа.орг
2. Ф. Алберт Цоттон и Геоффреи Вилкинсон, ФРС. (1980). Напредна неорганска хемија. Уредништво Лимуса, Мексико, друго издање, странице 437-452.
3. Робин Вассерман (14. августа 2017.) Медицинске употребе калијевог перманганата. Преузето 13. априла 2018. године са: ливестронг.цом
4. Цларк Д. (30. септембра 2014.). Три крајње употребе калијевог перманганата. Преузето 13. априла 2018. године са: тецхнологи.орг
5. Јамес Х. Похл, Али Ансари, Иреи РК (1988). Модуларна термодинамика, вол. 5, Процена промена у својствима. Едиционес Циенциа и Тецница, СА Мекицо, Редакција Лимуса, странице 273-280.
6. ЈМ Медиалдеа, Ц. Арнаиз и Е. Диаз. Калијум перманганат: моћан и свестран оксидант. Одељење за хемијско и еколошко инжењерство. Универзитетска школа у Севиљи.
7. Хасан Зулић. (27. октобар 2009.). Биолошко пречишћавање отпадних вода. . Преузето 13. априла 2018. године са: ес.википедиа.орг
8. Адам Редзиковски. (12. марта 2015.). Једноставан калијум перманганат. . Преузето 13. априла 2018. године са: цоммонс.викимедиа.орг