Kemi

Kaliumpermanganat (KMNO4)

Kaliumpermanganat (KMNO4)
Kaliumpermanganatkristaller

Vad är kaliumpermanganat?

han kaliumpermanganat (Kmno4) Det är en oorganisk förening som bildas av mangan -översättning metall i grupp 7 (viib) -, syre och kalium. Det är ett mörkt lila glasögon. Hans vattenhaltiga lösningar är också mörka lila; Dessa lösningar blir mindre violetta eftersom de utspädes i stora mängder vatten.

Kommersiellt uppnås i presentationer av tabletter, kristaller och damm. Det är känt med namnen på Condy eller mineral Camaleón. Termen "kameleon" hänvisar till mineralens förmåga: Om det ändrar färg i kontakt med kaustisk soda och organiskt material inträffar socker.

Kmno4 Det börjar drabbas av minskningar (få elektroner) i en följd av färger i följande ordning: lila> blå> grön> gul> färglös (med brunbrun mno2). Denna reaktion visar en viktig egenskap hos kaliumpermanganat: det är ett mycket starkt oxidationsmedel.

Formel

Dess kemiska formel är kmno4; det vill säga för varje katjon k+ Det finns en anjon mno4- interagerar med detta

Kemisk struktur av kaliumpermanganat

Kristallin struktur av KMNO4

I den övre bilden representeras den kristallina strukturen i KMNO4, som är ortorrombisk typ. Lila sfärer motsvarar K -katjoner+, Medan tetrahedronen bildas av de fyra röda sfärerna och den blåaktiga sfären motsvarar anjonen mno4-.

Varför har anjon en tetraedral geometri? Dess Lewis -struktur svarar på denna fråga. De streckade linjerna innebär att de dubbla länkarna resonerar mellan MN och O. För att anta denna struktur måste metallcentret ha en hybridisering sp3.

Eftersom mangan saknar ovanliga elektronpar skjuts inte MN-O-bindningar mot samma plan. På samma sätt fördelas den negativa belastningen mellan de fyra syreatomerna, som är ansvarig för orienteringen av K -katjoner+ Inom kristallina arrangemang.

Kan tjäna dig: joniseringskonstant

Kmno använder4

Medicin och veterinär

På grund av dess bakteriedödande verkan används den vid många sjukdomar och tillstånd som orsakar hudskador, såsom: fötterinfektioner med svampar, impetigo, ytliga sår, dermatit och tropiska sår.

På grund av dess skadliga verkan måste kaliumpermanganat användas vid låga koncentrationer (1: 10000), vilket begränsar effektiviteten i dess verkan.

Det används också vid behandling av fiskparasitos i akvarier som producerar infektioner i hud tarmar och sår.

Vattenbehandling

Det är en kemisk regenererande som används för att avlägsna järn, magnesium och vätesulfid från vattnet (av en obehaglig lukt), att kunna använda för att rena avloppsvattnet.

Järn och magnesiumutfällning i form av dess olösliga vattenoxider. Dessutom hjälper det att ta bort rost som finns i rören.

Fruktbevarande

Kaliumpermanganat tar bort eten som genereras i bananerna under lagring, vilket gör att det kan stanna kvar i mer än fyra veckor utan mognad, inklusive vid rumstemperatur.

I Afrika använder de det för att blötlägga grönsaker, med syftet att neutralisera och eliminera alla nuvarande bakteriemedlar.

Eldåtgärd

Kaliumpermanganat används för att begränsa brandförlängning. Baserat på permanganats förmåga att starta eld används det för att skapa motflöden i skogsbränder.

Redoxtitel

I analytisk kemi används dess standardiserade vattenlösningar som en oxidantitel i redoxbestämningar.

Organisk reagens

Det tjänar till att omvandla alkener till dioles; det vill säga två OH -grupper läggs till i dubbelbindningen c = c. Följande kemisk ekvation:

Även i svavelsyralösning med kromsyra (h2Cro4) Det används för oxidation av primära alkoholer (R-OH) till karboxylsyror (R-COOH eller RCO2H).

Kan tjäna dig: icke -polär kovalent bindning

Dess oxiderande kraft är tillräckligt stark för att oxidera de primära eller sekundära alkylgrupperna av de aromatiska föreningarna "karboxyling dem"; det vill säga att förvandla sidokedjan R (till exempel en cho3) I en COOH -grupp.

Historiska användningar

Det var en del av de pulver som användes som blixt i fotografering eller för att starta termitreaktionen.

Det användes under andra världskriget för kamouflagen av vita hästar under dagen. För detta använde de mangansdioxid (MNO2), som är brun; På detta sätt gick de obemärkt.

Kmno -syntes4

Pyrolusite -mineralet innehåller mangandioxid (MNO2) och kaliumkarbonat (Caco3).

1659 kemisten Johann r. Glauber smälte mineralet och upplöst det i vatten och observerade utseendet på en grön färgning i lösningen, som senare förändrades i violett färg och slutligen till rött. Denna sista färg motsvarade genereringen av kaliumpermanganat.

I mitten av nittonhundratalet sökte Henry Condy en antiseptisk produkt och behandlade initialt pyrolusiten med NaOH och senare med KOH och producerade de så kallade condykristallerna; det vill säga kaliumpermanganat.

Kaliumpermanganat produceras industriellt från mangansdioxid som finns i Pyrolusite Mineral. Mno2  närvarande i mineralet reagerar med kaliumhydroxid och upphettas därefter i närvaro av syre.

2 mno2     +     4 koh +eller2  => 2 k2Mne4     +       2 h2ANTINGEN

Kaliummanganat (k2Mne4) omvandlas till kaliumpermanganat genom elektrolytisk oxidation till ett alkaliskt medium.

2 K2Mne4      +      2 h2O => 2 kmno4      +       2 koh +h2

I en annan reaktion för att producera kaliumpermanganat reageras kaliummangan med CO2,  Accelerera disproportionsprocessen:

3 K2Mne4     +      2 Co2  => 2 kmno4      +       Mne2      +       K2Co3

Kan tjäna dig: molekylär orbital teori

På grund av genereringen av MNO2 (mangansdioxid) Processen är ogynnsam, KOH måste genereras från k2Co3.

KMNO: s egenskaper4

Det är ett lila kristallint fast ämne som smälter vid 240 ºC, som har en densitet av 2,7 g/ml och en molekylvikt av cirka 158 g/mol.

Det är inte särskilt lösligt i vatten (6,4 g/100 ml vid 20 ºC), vilket indikerar att vattenmolekyler inte till stor del löser MNO -jonerna4-, För kanske deras tetraedrala geometrier kräver mycket vatten för deras upplösning. På liknande sätt kan det också lösa upp i metylalkohol, aceton, ättiksyra och pyridin.

Sönderfall

Det sönderdelas vid 240 ºC och släpper syre:

2 kmno4 => K2Mne4 + Mne2 + ANTINGEN2

Du kan uppleva nedbrytning genom handling av alkohol och andra organiska lösningsmedel, liksom genom verkan av starka syror och minska medel.

Oxiderande kraft

I detta salt uppvisar mangan sitt största oxidationstillstånd (+7), eller vad som är detsamma, till den maximala mängden elektroner som det kan förlora på joniskt sätt. I sin tur är den elektroniska mangankonfigurationen 3d54s2; Därför är manganskiktet i kalium permanganat hela Valencia -skiktet av manganatomen "tom".

Sedan presenterar manganatomen den naturliga tendensen att få elektroner; Det vill säga att reduceras till andra oxidationstillstånd i alkaliska eller sura media. Detta är förklaringen till varför KMNO4 Det är ett kraftfullt oxiderande medel.

Referenser

  1. F.Albert Cotton och Geoffrey Wilkinson, FRS. (1980). Avancerad oorganisk kemi. Redaktion Limusa, Mexiko, 2: a upplagan, sidan 437-452.
  2. Robin Wasserman. Medicinsk användning för kaliumpermanganat. Livestrong återhämtade sig.com
  3. Clark D. De 3 ultimata användningen av kaliumpermanganat. Återhämtat sig från teknik.org
  4. J.M. Cedardea, c. Arnáiz och E. Díaz. Kaliumpermanganat: en kraftfull och mångsidig oxidant. Avdelning. Kemisk och miljöteknik. Universitetsskola i Sevilla.