Permanganato di potassio (KMNO4)

Cristalli di permanganato di potassio

Cos'è il permanganato di potassio?

Lui Permanganato di Potassio (Kmno₄₎ È un composto inorganico formato da metallo di trasmissione di manganese del gruppo 7 (VIIB) -ossigeno e potassio. È un solido vitreo viola scuro. Le sue soluzioni acquose sono anche scure viola; Queste soluzioni diventano meno viola poiché sono diluite in importanti quantità di acqua.

Commercialmente si ottiene nelle presentazioni di compresse, cristalli e polvere. È noto con i nomi di condani o minerali camaleón. Il termine "camaleonte" allude alla capacità del minerale: se cambia colore a contatto con soda caustica e materia biologica, si verifica lo zucchero.

Il kmno₄ Comincia a subire riduzioni (guadagnare elettroni) in una successione di colori nel seguente ordine: viola> blu> verde> giallo> incolore (con marrone MNO₂). Questa reazione dimostra un'importante proprietà del permanganato di potassio: è un agente ossidante molto forte.

Formula

La sua formula chimica è kmno₄; cioè, per ogni cation k⁺ C'è un anione MNO₄^- interagendo con questo

Struttura chimica del permanganato di potassio

Struttura cristallina di kmno4

Nell'immagine superiore è rappresentata la struttura cristallina del kmno₄, che è tipo ortorrombico. Le sfere viola corrispondono a K cationi⁺, mentre il tetraedro formato dalle quattro sfere rosse e la sfera bluastra corrisponde all'anione MNO₄^-.

Perché l'anione ha una geometria tetraedrica? La sua struttura Lewis risponde a questa domanda. Le linee tratteggiate indicano che i doppi collegamenti risuonano tra Mn e O. Per adottare questa struttura, il Metal Center deve avere un'ibridazione sp³.

Poiché il manganese manca di insolite coppie di elettroni, i legami Mn-O non vengono spinti verso lo stesso piano. Allo stesso modo, il carico negativo è distribuito tra i quattro atomi di ossigeno, essendo responsabile dell'orientamento delle cazioni K⁺ All'interno di disposizioni cristalline.

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KMNO usa₄

Medicina e veterinaria

A causa della sua azione battericida, viene utilizzato in numerose malattie e condizioni che causano lesioni cutanee, come: infezioni dei piedi con funghi, impetigo, ferite superficiali, dermatite e ulcere tropicali.

A causa della sua azione dannosa, il permanganato di potassio deve essere usato a basse concentrazioni (1: 10000), che limita l'efficacia della sua azione.

Viene anche usato nel trattamento della parassitosi dei pesci negli acquari che producono infezioni di intestini cutanei e ulcere.

Trattamento delle acque

È una rigenerazione chimica utilizzata per rimuovere il ferro, il magnesio e l'idrogeno solforato dall'acqua (di un odore spiacevole), essendo in grado di usare per purificare le acque reflue.

Precipitato di ferro e magnesio sotto forma dei suoi ossidi d'acqua insolubili. Inoltre, aiuta a rimuovere la ruggine presente nei tubi.

Conservazione della frutta

Il permanganato di potassio rimuove l'etilene generato nelle banane durante lo stoccaggio, permettendogli di rimanere per più di 4 settimane senza maturazione, anche a temperatura ambiente.

In Africa lo usano per immergere le verdure, allo scopo di neutralizzare ed eliminare qualsiasi agente batterico attuale.

Azione del fuoco

Il permanganato di potassio viene utilizzato per limitare l'estensione del fuoco. Sulla base della capacità del permanganato di iniziare il fuoco, viene utilizzato per creare contromissioni negli incendi boschivi.

Titolo redox

In chimica analitica le sue soluzioni acquose standardizzate vengono utilizzate come titolo ossidante nelle determinazioni redox.

Reagente organico

Serve a convertire gli alcheni in diolo; Cioè, due gruppi OH vengono aggiunti al doppio legame c = c. La seguente equazione chimica:

Inoltre, in soluzione di acido solforico con acido cromico (H₂CRO₄) È usato per l'ossidazione degli alcoli primari (R-OH) in acidi carbossilici (R-Cooh o RCO₂H).

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La sua potenza ossidante è abbastanza forte da ossidare i gruppi alchilici primari o secondari dei composti aromatici "carbossiling"; cioè, trasformando la catena laterale R (ad esempio, un Cho₃) In un gruppo COOH.

Usi storici

Faceva parte delle polveri usate come flash nella fotografia o per iniziare la reazione della termite.

Fu usato nella seconda guerra mondiale per il camuffamento dei cavalli bianchi durante il giorno. Per questo hanno usato il biossido di manganese (MNO₂), che è marrone; In questo modo sono passati inosservati.

Sintesi di KMNO₄

Il minerale pirousite contiene biossido di manganese (MNO₂) e carbonato di potassio (Caco₃).

Nel 1659 il chimico Johann R. Glauber si sciolse il minerale e lo sciolse in acqua, osservando l'aspetto di una colorazione verde nella soluzione, che in seguito cambiò nel colore viola e infine in rosso. Quest'ultimo colore corrispondeva alla generazione di permanganato di potassio.

A metà del NINETEENTH Henry Condy cercò un prodotto antisettico e inizialmente trattò il pirousite con NaOH e successivamente con KOH, producendo i cristalli condannati così chiamati; cioè, permanganato di potassio.

Il permanganato di potassio è prodotto industrialmente dal biossido di manganese presente nel minerale pirousite. Il MnO₂  presente nel minerale reagisce con idrossido di potassio e successivamente viene riscaldato in presenza di ossigeno.

2 MNO₂     +     4 koh +o₂  => 2 K₂MNE₄     +       2 h₂O

Manganato di potassio (K₂MNE₄) viene convertito in permanganato di potassio mediante ossidazione elettrolitica in un mezzo alcalino.

2 k₂MNE₄      +      2 h₂O => 2 kmnO₄      +       2 koh +h₂

In un'altra reazione alla produzione del permanganato di potassio, il manganato di potassio viene reagito con CO₂,  Accelerare il processo di sproporzione:

3 k₂MNE₄     +      2 co₂  => 2 kmno₄      +       MNE₂      +       K₂Co₃

Può servirti: teoria orbitale molecolare

A causa della generazione dell'MNO₂ (biossido di manganese) Il processo è sfavorevole, KOH deve essere generato da K₂Co₃.

Proprietà di Kmno₄

È un solido cristallino viola che si scioglie a 240 ºC, che ha una densità di 2,7 g/ml e un peso molecolare di circa 158 g/mol.

Non è molto solubile in acqua (6,4 g/100 ml a 20 ºC), il che indica che le molecole d'acqua non risolvono in gran parte gli ioni MNO₄^-, Perché forse le loro geometrie tetraedriche richiedono molta acqua per la loro dissoluzione. Allo stesso modo, può anche dissolversi in alcol metilico, acetone, acido acetico e piridina.

Decomposizione

Si decompone a 240 ºC, rilasciando ossigeno:

2kmno₄ => K₂MNE₄ + MNE₂ + O₂

Puoi sperimentare la decomposizione mediante l'azione di alcol e altri solventi organici, nonché con l'azione di acidi forti e riducendo gli agenti.

Potere ossidante

In questo sale il manganese mostra il suo più grande stato di ossidazione (+7), o ciò che è lo stesso, alla massima quantità di elettroni che può perdere in modo ionico. A sua volta, la configurazione elettronica del manganese è 3D⁵4S²; Pertanto, nel permanganato di potassio, l'intero strato di Valencia dell'atomo di manganese è "vuoto".

Quindi, l'atomo di manganese presenta la naturale tendenza a guadagnare elettroni; cioè, per essere ridotto ad altri stati di ossidazione in mezzi alcalini o acidi. Questa è la spiegazione del perché kmno₄ È un potente agente ossidante.

Riferimenti

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3. Clark d. I 3 usi Ultimate al di fuori del permanganato di potassio. Recuperato dalla tecnologia.org
4. J.M. Cedardea, c. Arnáiz ed e. Díaz. Permanganato di potassio: un ossidante potente e versatile. Dipartimento. Ingegneria chimica e ambientale. Scuola universitaria di Siviglia.