Размер шрифта
Цвета сайта
Изображения

Обычная версия сайта

Формула перманганата калия


Перманганат калия | Info-Farm.RU

Перманганат калия — марганцовокислого калия, калиевая соль марганцевой кислоты. Формула: KMnO 4. Прекурсор (IV список прекурсоров ПККН).

Распространенное название в быту — «марганцовка». Его продажа запрещена в украинских аптеках.

Физические свойства

Внешний вид: темно фиолетовые кристаллы с металлическим блеском. Показатель преломления σ 1,59 (20 ° C). Растворяется в воде, жидком аммиаке, ацетоне (2: 100), метаноле, пиридине.

Растворимость перманганата калия в воде
Температура, ° C 10 20 25 30 40 50 65
Растворимость, г / 100 г воды 4,22 6,36 7,63 9 12,5 16,8 25

Термодинамические свойства

Термодинамические свойства перманганата калия
Стандартная энтальпия образования ΔH -813,4 КДж / моль (т) (при 298 К)
Стандартная энергия Гиббса образования G -713,8 КДж / моль (т) (при 298 К)
Стандартная энтропия S 171,71 Дж / моль · K (т) (при 298 К)
Стандартная мольная теплоемкость C p 119,2 Дж / моль · K (т) (при 298 К)

Химические свойства

Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы по отношению к водородному электроду
Окисленная форма Восстановленная форма Среда E 0, В
MnO-4 MnO2-4 OH 0,56
MnO-4 H 2 MnO 4 H + 1,22
MnO-4 MnO 2 H + 1,69
MnO-4 MnO 2 OH 0,60
MnO-4 Mn 2+ H + 1,51

Является сильным окислителем. В зависимости от pH раствора окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений марганца разной степени окисления. В кислой среде — до соединений марганца (II), в нейтральной — до соединений марганца (IV), в сильно щелочной — до соединений марганца (VI). Примеры реакций приведены ниже (на примере взаимодействия с сульфитом калия:

  • В кислой среде: 2KMnO 4 + 5K 2 SO3 + 3H 2 SO 4 → 6K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3H 2 O;
  • в нейтральной среде: 2KMnO 4 + 3K 2 SO3 + H 2 O → 3K 2 SO 4 + 2MnO 2 + 2KOH;
  • в щелочной среде: 2KMnO 4 + K 2 SO3 + 2KOH → K 2 SO 4 + 2K 2 MnO 4 + H 2 O;
    • в щелочной среде: на холоде: KMnO 4 + K 2 SO3 + KOH → K 2 SO 4 + K 3 MnO 4 + H 2 O.

Однако надо отметить, что последняя реакция (в щелочной среде) протекает по указанной схеме только при недостатке восстановления и высокой концентрации щелочи, который обеспечивает замедление гидролиза манганата калия.

При столкновении с концентрированной серной кислотой перманганат калия взрывается, однако при аккуратном соединении с холодной кислотой реагирует с образованием неустойчивого оксида марганца (VII):

2KMnO 4 + 2H 2 SO 4 → 2KHSO 4 + Mn 2 O 7 + H 2 O, при этом в качестве промежуточного продукта может образовываться интересное сочетание — оксосульфат марганца MnO 3 HSO 4. По реакции с фторидом йода (V) можно получить аналогичный оксофторид:
KMnO 4 + IF 5 → KF + IOF 3 + MnO 3 F

При нагревании разлагается с выделением кислорода (этим способом пользуются в лаборатории для получения чистого кислорода). Схему реакции упрощенно можно представить уравнением:

2KMnO 4 → (t) K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

На самом деле реакция протекает гораздо сложнее, например, при не очень сильном нагревании ее можно примерно описать уравнением:

5KMnO 4 → (t) K 2 MnO 4 + K 3 MnO 4 + 3MnO 2 + 3O 2

Реагирует с солями двухвалентного марганца, например:

2KMnO 4 + 3MnSO 4 + 2H 2 O → 5MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 SO 4

Эта реакция в принципе обратная дисмутации K 2 MnO 4 на MnO 2 и KMnO 4.

  • Водные растворы перманганата калия термодинамически нестабильны, но кинетически достаточно устойчивы. Их сохранение резко повышается при хранении в темноте.

Применение

Применение этой соли чаще всего основано на высокой окислительной способности перманганат-иона, что обеспечивает антисептическое действие.

Медицинское применение

Разбавленные растворы (около 0,1%) перманганата калия нашли широкое применение в медицине как антисептическое средство, для полоскания горла, промывания ран, обработки ожогов. Как рвотное средство для приема внутрь при некоторых отравлениях используют разбавленный раствор.

Фармакологическое действие

Антисептическое средство. При столкновении с органическими веществами выделяет атомарный кислород. Образующийся при восстановлении препарата оксид образует с белками комплексные соединения — альбуминаты (за счет этого калия перманганат в малых концентрациях оказывает вяжущее, а в концентрированных растворах — раздражающую, прижигающее и дубильное действие). Дезодорирующим эффектом. Эффективен при лечении ожогов и язв. Способность калия перманганата обезвреживать некоторые яды лежит в основе использования его растворов для промывания желудка при отравлениях неизвестным ядом и пищевых токсикоинфекциях. При попадании внутрь всасывается, действуя (приводит к развитию метгемоглобинемии). Используется также в гомеопатии.

Показания

Смазывания язвенных и ожоговых поверхностей — инфицированные раны, язвы и ожоги кожи. Полоскание полости рта и ротоглотки — при инфекционно-воспалительных заболеваниях слизистой оболочки полости рта и ротоглотки (в том числе при ангинах). Для промывки и спринцевания при гинекологических и урологических заболеваниях — кольпиты и уретриты. Для промываний — желудка при отравлениях, вызванных приемом внутрь алкалоидов (морфин, аконитин, никотин), синильной кислотой, фосфором, хинином; кожи — при попадании на нее анилина; глаз — при поражении их ядовитыми насекомыми.

Противопоказания

Гиперчувствительность.

Побочные действия

Аллергические реакции, при использовании концентрированных растворов — ожоги и раздражение. Передозировки. Симптомы: резкая боль в полости рта, по ходу пищевода, в животе, рвота, диарея слизистая оболочка полости рта и глотки — отечная, темно-коричневого, фиолетового цвета, возможен отек гортани, развитие механической асфиксии, ожогового шока, двигательного возбуждения, судорог, явлений паркинсонизма, геморрагического колита, нефропатии, гепатопатии. При пониженной кислотности желудочного сока возможно развитие метгемоглобинемии с выраженным цианозом и одышкой. Смертельная доза для детей — около 3 г, для взрослых — 0.3-0.5 г / кг.

Лечение: метиленовый синий (50 мл 1% раствора), аскорбиновая кислота (в / в — 30 мл 5% раствора), цианокобаламин — до 1 мг, пиридоксин (в / м — 3 мл 5% раствора).

Способ применения и дозы

Внешне, в водных растворах для промывания ран (0.1-0.5%), для полоскания рта и горла (0.01-0.1%), для смазывания язвенных и ожоговых поверхностей (2-5%), для спринцевания (0.02-0.1%) в гинекологической и урологической практике, а также промывание желудка при отравлениях.

Взаимодействие

Химически несовместим с некоторыми органическими веществами (уголь, сахар, танин) и с веществами которые легко окисляются — может произойти взрыв.

Другие области применения

  • Применяется для определения перманганатной окисляемости при оценке качества воды по ГОСТ 2761-84 по методу гнезд.
  • Щелочной раствор перманганата калия хорошо отмывает лабораторную посуду от жиров и других органических веществ.
  • Растворы (концентрации примерно 3 г / л) широко применяются для тонирования фотографий.
  • В пиротехнике применяют как сильный окислитель.
  • Применяют в качестве катализатора разложения перекиси водорода в космических жидкостно-ракетных двигателях.
  • Водный раствор пермаганата калия используется для пищеварения дерева, как морилки.
  • Водный раствор применяется также для вывода татуировок. Результат достигается с помощью химического ожога, при котором отмирают ткани, в которых содержится краситель. Этот метод мало чем отличается от простого срезания кожи, обычно он менее эффективен и неприятный, поскольку ожоги заживают гораздо дольше. Татуировки не удаляется полностью, на его месте остаются шрамы.
  • Перманганат калия или бихромат натрия используются в качестве окислителя при получении метана, и парафталевих кислот с целью и параксилола соответственно.

Получение

Химическая или электрохимическое окисление соединений марганца, диспропорционирования манганата калия. К примеру:

2MnO 2 + 3Cl 2 + 8KOH → 2KMnO 4 + 6KCl + 4H 2 O 2K 2 MnO 4 + Cl 2 → 2KMnO 4 + 2KCl 3K 2 MnO 4 + 2H 2 O → 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOH 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O → 2KMnO 4 + H 2 + 2KOH

Последняя реакция происходит при электролизе концентрированного раствора манганата калия и является эндотермическим. Она является основным промышленным способом получения перманганата калия.

Формула перманганата калия - Перманганат калия. Использование, свойства, структура и формула

Формула и структура: Химическая формула перманганата калия - KMnO 4 , а его молярная масса - 158,034 г / моль. Это ионное соединение, состоящее из катиона калия (K + ) и перманганатного аниона (MnO 4 - ), в котором атом марганца присоединен к четырем атомам кислорода посредством трех двойных связей и одной одинарной связи. Марганец в этой соли находится в степени окисления +7.Твердое вещество KMnO 4 имеет ромбическую кристаллическую структуру.

Приготовление: Перманганат калия готовят промышленным способом в два этапа путем взаимодействия диоксида марганца (MnO 2 ) с гидроксидом калия на воздухе при высоких температурах с получением манганата калия (K 2 MnO 4 ), который затем подвергнут электролитическому окислению с получением продукта перманганата калия:

2 MnO 2 + 4 KOH + O 2 → 2 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O

2 K 2 MnO 4 + H 2 O → 2 KMnO 4 + 2 KOH + H 2

Физические свойства: KMnO 4 обнаружен в виде ярко-фиолетового кристаллического твердого вещества.Он не имеет запаха, имеет плотность 2,70 г / мл и температуру плавления 240 ° C. Он доступен в продаже в виде порошка, кристаллов или таблеток.

Химические свойства: Перманганат калия легко растворяется в воде, давая характерный ярко-фиолетовый, темно-розовый или пурпурный цвет раствора. Это сильный окислитель, который окрашивает большинство органических материалов (включая кожу и одежду), которые соприкасаются с ним из-за образования темно-коричневого восстановленного продукта, MnO 2 .Он стабилен в нормальных условиях, но разлагается при нагревании с образованием MnO 2 . Твердое вещество KMnO 4 бурно реагирует с концентрированной серной кислотой, глицерином и некоторыми простыми спиртами.

Применение: KMnO 4 - сильный окислитель, обладающий мощными антисептическими свойствами и не токсичный в разбавленных концентрациях. Таким образом, он используется для лечения язв, язв, экземы, дерматита, грибковых инфекций и других кожных заболеваний. Он также широко используется в водоподготовке, сохранении фруктов, органическом синтезе, фотографии, ракетных топливах и в аналитической химии в качестве важного титранта.

Воздействие на здоровье / угрозы безопасности: для антисептического и медицинского применения его следует использовать только в очень разбавленных растворах. Перманганат калия вызывает коррозию при высоких концентрациях, а контакт с кожей может вызвать раздражение, покраснение и даже ожоги. Глотание высоких концентраций перманганата калия может быть очень опасным и может вызвать боль в животе, жжение в горле, сердечно-сосудистый коллапс, повреждение почек и даже смерть.

Перманганат калия
- Простая английская Википедия, свободная энциклопедия

Перманганат калия является неорганическим химическим соединением. Его химическая формула KMnO 4 . Содержит ионы калия и перманганата. Марганец находится в степени окисления +7. Он также известен как перманганат калия и кристаллы Конди . Перманганат калия является сильным окислителем, что означает, что он имеет тенденцию поглощать электроны из других химических веществ.Растворяется в воде, давая пурпурные растворы. Если он испаряется, он делает фиолетово-черные блестящие кристаллы. [2] Имеет сладкий вкус и без запаха. [1]

В 1659 году немецкий химик Иоганн Рудольф Глаубер расплавил смесь минерального пиролузита и карбоната калия, чтобы получить материал, который превращался в зеленый раствор (марганат калия) при растворении в воде. Он медленно изменял цвет на фиолетовый ( перманганат калия ) и затем, наконец, красный.Этот отчет является первым описанием производства перманганата калия.

Чуть менее 200 лет спустя лондонец по имени Генри Боллманн Конди был химиком. Он интересовался дезинфицирующими средствами и делал такие вещи, как озонированная вода . Он обнаружил, что когда он плавил пиролузит с помощью гидроксида натрия и растворял его в воде, он получал раствор с хорошими дезинфицирующими свойствами. Он запатентовал это решение и продал его как Condy's Fluid . Проблема заключалась в том, что решение было не очень стабильным.Это было исправлено с помощью гидроксида калия, а не гидроксида натрия. Это дало более стабильный материал. Его также можно было высушить до такого же хорошего порошка перманганата калия. Этот порошок назывался кристаллами Конди или порошком Конди . Производить перманганат калия было легко, поэтому Конди пытался помешать другим людям делать это и продавать его самостоятельно.

Ранние фотографы использовали его во флэш-порошке.

Химическое применение [изменить | изменить источник]

Перманганат калия используется в качестве окислителя. [3] Он также используется в дезинфицирующих средствах и в дезодораторах. Он может быть использован для изготовления различных химикатов. При очистке сточных вод он используется для избавления от сероводорода, вонючего токсичного газа. В аналитической химии точная концентрация KMnO 4 иногда используется для определения количества определенного восстановителя в титровании. Аналогичным образом он используется в качестве реагента для древесной массы. Смешивание перманганата калия и формальдегида дает мягкий слезоточивый газ.

В качестве окислителя в органическом синтезе [изменить | изменить источник]

Разбавленные растворы KMnO 4 превращают алкены в диолы (гликоли). Это поведение также используется в качестве качественного теста на наличие двойных или тройных связей в молекуле, поскольку реакция делает раствор перманганата бесцветным. Иногда его называют реагентом Байера.

Концентрированные растворы окисляют метильную группу в ароматическом кольце, например, от толуола до бензойной кислоты.

KMnO 4 окисляет гидрохлорид псевдоэфедрина с образованием меткатинона, препарата Списка I в Соединенных Штатах.Следовательно, DEA ограничило его использование и продажу, классифицируя его как прекурсор, контролируемый Списком I. Перманганат калия включен в Таблицу I в качестве прекурсора в соответствии с Конвенцией Организации Объединенных Наций о борьбе против незаконного оборота наркотических средств и психотропных веществ. [2]

Кислоты и перманганат калия [изменить | изменить источник]

Концентрированная серная кислота реагирует с перманганатом калия с образованием оксида марганца (VII), который может быть взрывоопасным. [4] [5] [6] .Эта реакция также вызывает озон. Озон может воспламенить бумагу, пропитанную спиртом. Эта реакция очень опасна.

6 KMnO 4 + 9 H 2 SO 4 → 6 MnSO 4 + 3 K 2 SO 4 + 9 H 2 O + 5 O 3

Сконцентрировано HCl производит хлор.

2 KMnO 4 + 16 HCl → 2 MnCl 2 + 2 KCl + 8 H 2 O + 5 Cl 2

Mn-содержащие продукты окислительно-восстановительных реакций зависят от pH.Кислые растворы перманганата восстанавливаются до слабо розового иона Mn 2+ , как в хлориде марганца (II). В нейтральном растворе перманганат восстанавливается до коричневого оксида марганца (IV), где Mn находится в степени окисления +4. Оксид марганца (IV) - это вещество, которое окрашивает кожу при нанесении на нее перманганата калия. Перманганат калия самопроизвольно восстанавливается в основном растворе до зеленого марганата калия, где марганец находится в степени окисления +6.

Биомедицинское использование [изменить | изменить источник]

  • Разбавленные растворы используются для лечения раковых язв (язв) (0.25%), дезинфицирующее средство для рук (около 1%) и лечение легкого помфоликс дерматита или грибковых инфекций рук или ног.
  • Разбавленный раствор подкисленного перманганата калия используется в гистологии для отбеливания меланина, который затемняет детали ткани.
  • Перманганат калия может быть использован для дифференциации амилоида АА от других типов амилоида, патологически депонированного в тканях организма. Инкубация фиксированной ткани с перманганатом калия предотвратит окрашивание амилоида АА конго красным, тогда как другие типы амилоида не пострадают. [7] [8]

Разное использование [изменить | изменить источник]

Растворенный перманганат калия
  • Решения KMnO 4 использовались вместе с 80% перекисью водорода для приведения ракеты в движение. В этом использовании он назывался Z-Stoff. Этот пропеллент до сих пор используется в торпедах.
  • Разбавленный (10 мг / л) перманганат калия можно использовать для уничтожения улиток из растений до помещения их в пресноводный аквариум.
  • Высококачественный перманганат калия можно найти в магазинах у бассейна и используется в сельской местности для удаления железа и сероводорода (запах тухлых яиц) из колодезной воды.
  • KMnO 4 часто включается в наборы для выживания вместе с глицерином или таблеткой глюкозы для разжигания огня. Таблетку с глюкозой можно растереть, смешать с перманганатом калия, и она будет гореть, если ее потереть. Это может также быть смешано с антифризом от транспортного средства, чтобы сделать огонь. Это может быть опасно и должно быть сделано осторожно, окунув немного бумаги в антифриз и добавив небольшое количество перманганата калия. Он также может стерилизовать воду и раны, поэтому он полезен в комплекте для выживания.
  • KMnO 4 используется для лечения некоторых паразитарных заболеваний рыб, при обработке питьевой воды, а также в качестве противоядия при отравлении фосфором. В Африке его использовали в качестве дезинфицирующего средства для овощей, таких как салат.

Твердый перманганат калия является сильным окислителем, и в целом его следует хранить отдельно от восстановителей. Для некоторых реакций нужно немного воды. Например, порошкообразный перманганат калия и сахарная пудра будут воспламеняться (но не взрываться) через несколько секунд после добавления капли воды. Wright JR, Calkins E, Humphrey RL. Лабораторное исследование . 1977 март; 36 (3): 274-81. PMID 839739 ,

формула перманганата калия

Формула и структура: химическая формула перманганата калия KMnO 4 и его молярная масса составляет 158,034 г моль -1 . Молекула образована катионом калия K + и перманганатным анионом MnO 4 - . Структура решетки перманганата калия является ромбической. Его химическая структура может быть записана, как показано ниже, в общих представлениях, используемых для органических молекул.

Возникновение: Перманганат калия не встречается в природе как свободное химическое соединение.Это подготовлено из других полезных ископаемых, которые содержат марганец такой оксид марганца (IV).

Подготовка: Перманганат калия может быть получен из минерального пиролузита, который содержит диоксид марганца (MnO 2 ). Этот диоксид окисляется хлоратом калия или гидроксидом калия. Эта реакция завершается с помощью хлора, воздуха или углекислого газа и обычно нагревается до 200-350 ºC:

2 MnO 2 + 4 KOH + O 2 → 2 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O

Окисление MnO 2 также можно получить через щелочной электролизер:

2 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O → 2 KMnO 4 + 2 KOH + H 2

Физические свойства: Перманганат калия представляет собой кристаллическое твердое вещество или иголки без запаха, от пурпурного до пурпурного.Его плотность составляет 2,703 г мл -1 . Температура плавления составляет 240 ºC, и он разлагается при температуре выше 250 ºC. Он мало растворим в воде и растворим в ацетоне, уксусной кислоте, пиридине и метаноле. Разлагается в этаноле и органических растворителях.

Химические свойства: Перманганат калия является очень сильным окислителем, поэтому он используется во многих химических реакциях для получения неорганических или органических химических веществ. Причина в том, что перманганатный анион образуется марганцем в степени окисления +7, это наиболее окисленное состояние (или более высокий положительный заряд) для атома марганца.Таким образом, он может легко реагировать до тех пор, пока другое меньшее окисленное число в реакции, известной как Redox (восстановление - окисление), где химические ионы теряют электроны, а другие приобретают их. Очень известной окислительно-восстановительной является реакция перманганата калия на диоксид марганца:

KMnO 4 + вещество, которое окисляется → MnO 2 + вещество, окисленное

Эту реакцию легко наблюдать, потому что темно-пурпурный раствор перманганата превращается в бесцветный или коричневый раствор с осадком брови диоксида марганца.Реакция может быть приготовлена ​​в кислоте или основании.

Использование: Перманганат калия широко используется в химической промышленности, лабораториях и других отраслях промышленности в качестве окислителя. Используется в медицине в качестве антибактериального дезодоранта и анризептика; раствор 0,1% может убить большинство бактерий. Перманганат калия широко используется в качестве бактерицидного средства при лечении диареи крупного рогатого скота и овец. Кроме того, перманганат калия используется в водоочистной промышленности.

Воздействие на здоровье / опасности для здоровья: Перманганат калия раздражает глаза и кожу, когда концентрируется.Он не воспламеняется, однако является сильным окислителем, который может вступать в реакцию со многими восстановителями или органическими материалами.


Смотрите также

 

2011-2017 © МБУЗ ГКП №  7, г.Челябинск.