- Công thức
- Cấu tạo hóa học
- Các ứng dụng
- Y học và thú y
- Xử lý nước
- Bảo quản trái cây
- Hành động trên lửa
- Chất chuẩn độ oxy hóa khử
- Thuốc thử trong tổng hợp hữu cơ
- Sử dụng lịch sử
- Nó được thực hiện như thế nào?
- Tính chất
- Sự phân hủy
- Năng lượng oxy hóa
- Người giới thiệu
Các kali permanganat (KMnO 4) là một hợp chất vô cơ gồm mangan - kim loại nhóm chuyển tiếp 7 (VIIB) -, oxy và kali. Nó là một chất rắn thủy tinh thể màu tím đậm. Dung dịch nước của nó cũng có màu tím sẫm; những dung dịch này trở nên ít tím hơn khi chúng được pha loãng trong lượng nước lớn hơn.
Sau đó, KMnO 4 bắt đầu trải qua quá trình khử (nhận electron) liên tiếp các màu theo thứ tự: tím> xanh lam> lục> vàng> không màu (có kết tủa nâu của MnO 2 ). Phản ứng này chứng tỏ một tính chất quan trọng của thuốc tím: nó là một chất oxi hóa rất mạnh.
Công thức
Công thức hóa học của nó là KMnO 4 ; nghĩa là đối với mỗi cation K + có một anion MnO 4 - tương tác với
Cấu tạo hóa học
Hình trên đại diện cho cấu trúc tinh thể của KMnO 4 , thuộc loại trực thoi. Các lĩnh vực màu tím tương ứng với K + cation , trong khi tứ diện hình thành bởi bốn lĩnh vực màu đỏ và các lĩnh vực tương ứng xanh cho MnO 4 - anion .
Tại sao anion có dạng hình học tứ diện? Cấu trúc Lewis của bạn trả lời câu hỏi này. Các đường chấm có nghĩa là các liên kết đôi cộng hưởng giữa Mn và O. Để có cấu trúc này, tâm kim loại phải có sự lai hóa sp 3 .
Vì mangan thiếu các cặp electron không chia sẻ nên các liên kết Mn-O không bị đẩy vào cùng một mặt phẳng. Tương tự như vậy, điện tích âm được phân bố giữa bốn nguyên tử oxy, chịu trách nhiệm cho sự định hướng của các cation K + trong các sắp xếp tinh thể.
Các ứng dụng
Y học và thú y
Do tác dụng diệt khuẩn của nó, nó được sử dụng trong nhiều bệnh và tình trạng gây tổn thương da, chẳng hạn như: nhiễm nấm chân, chốc lở, vết thương nông, viêm da và loét nhiệt đới.
Do tác dụng có hại của nó, thuốc tím nên được sử dụng ở nồng độ thấp (1: 10.000), điều này làm hạn chế hiệu quả của tác dụng.
Nó cũng được sử dụng để điều trị cá ký sinh trong bể cá gây nhiễm trùng mang và loét da.
Xử lý nước
Nó là một chất tái tạo hóa học được sử dụng để loại bỏ sắt, magiê và hydro sunfua (có mùi khó chịu) khỏi nước và có thể được sử dụng để làm sạch nước thải.
Sắt và magiê kết tủa dưới dạng oxit không tan trong nước của chúng. Ngoài ra, nó còn giúp tẩy sạch các vết rỉ sét có trong đường ống.
Bảo quản trái cây
Kali pemanganat loại bỏ ethylene được tạo ra trong chuối trong quá trình bảo quản bằng quá trình oxy hóa, để chuối vẫn chưa chín trong hơn 4 tuần, ngay cả ở nhiệt độ phòng.
Ở châu Phi, họ dùng nó để ngâm rau, nhằm trung hòa và loại bỏ mọi tác nhân vi khuẩn có mặt.
Hành động trên lửa
Thuốc tím được sử dụng để hạn chế sự lây lan của đám cháy. Dựa vào khả năng bắt lửa của thuốc pemanganat, nó được dùng để tạo lửa trong các vụ cháy rừng.
Chất chuẩn độ oxy hóa khử
Trong hóa học phân tích, các dung dịch nước tiêu chuẩn hóa của nó được sử dụng như một chất chuẩn độ oxy hóa trong các phép xác định oxy hóa khử.
Thuốc thử trong tổng hợp hữu cơ
Nó phục vụ để chuyển đổi anken thành diols; nghĩa là hai nhóm OH được thêm vào liên kết đôi C = C. Phương trình hóa học sau:
Tương tự như vậy, trong dung dịch axit sunfuric với axit cromic (H 2 CrO 4 ), nó được sử dụng để oxy hóa rượu chính (R-OH) thành axit cacboxylic (R-COOH hoặc RCO 2 H).
Khả năng oxy hóa của nó đủ mạnh để oxy hóa các nhóm alkyl chính hoặc phụ của các hợp chất thơm, "carboxyll hóa" chúng; nghĩa là, biến đổi chuỗi bên R (ví dụ, một CH 3 ) thành một nhóm COOH.
Sử dụng lịch sử
Nó là một phần của bột được sử dụng làm đèn flash trong nhiếp ảnh hoặc để bắt đầu phản ứng nhiệt.
Nó đã được sử dụng trong Chiến tranh thế giới thứ hai để ngụy trang cho ngựa trắng vào ban ngày. Để làm được điều này, họ đã sử dụng mangan đioxit (MnO 2 ), có màu nâu; theo cách này họ đã không được chú ý.
Nó được thực hiện như thế nào?
Khoáng chất pyrolusit chứa mangan đioxit (MnO 2 ) và kali cacbonat (CaCO 3 ).
Vào năm 1659, nhà hóa học Johann R. Glauber đã nấu chảy khoáng chất này và hòa tan nó trong nước, nhận thấy sự xuất hiện của màu xanh lục trong dung dịch, sau đó chuyển sang màu tím và cuối cùng là màu đỏ. Màu cuối cùng này tương ứng với sự tạo ra thuốc tím.
Vào giữa thế kỷ 19, Henry Condy đang tìm kiếm một sản phẩm khử trùng và ban đầu xử lý pyrolusit bằng NaOH và sau đó bằng KOH, tạo ra cái gọi là tinh thể Condy; đó là thuốc tím.
Kali pemanganat được sản xuất công nghiệp từ mangan đioxit có trong khoáng vật pyrolusit. MnO 2 có trong khoáng chất phản ứng với kali hydroxit và sau đó được đun nóng với sự có mặt của oxy.
2 MnO 2 + 4 KOH + O 2 => 2 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O
Kali manganat (K 2 MnO 4 ) được chuyển thành kali pemanganat bằng quá trình oxy hóa điện phân trong môi trường kiềm.
2 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O => 2 KMnO 4 + 2 KOH + H 2
Trong một phản ứng khác để tạo ra kali pemanganat, kali manganat phản ứng với CO 2 , đẩy nhanh quá trình cân bằng:
3 K 2 MnO 4 + 2 CO 2 => 2 KMnO 4 + MnO 2 + K 2 CO 3
Do quá trình tạo MnO 2 (mangan đioxit) diễn ra không thuận lợi, phải tạo ra KOH từ K 2 CO 3 .
Tính chất
Nó là một chất rắn kết tinh màu tím nóng chảy ở 240 ºC, có mật độ 2,7 g / mL và trọng lượng phân tử xấp xỉ 158 g / mol.
Đó là kém hòa tan trong nước (6,4 g / 100 ml ở 20 ºC), mà chỉ ra rằng các phân tử nước không sonvat đến một mức độ lớn MnO 4 - ion , bởi vì có lẽ hình học tứ diện của họ đòi hỏi rất nhiều nước để sự giải thể của nó. Tương tự, nó cũng có thể được hòa tan trong rượu metylic, axeton, axit axetic và pyridin.
Sự phân hủy
Nó phân hủy ở 240 ºC, giải phóng oxy:
2KMnO 4 => K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
Nó có thể bị phân hủy bởi tác dụng của rượu và các dung môi hữu cơ khác, cũng như do tác dụng của axit mạnh và các chất khử.
Năng lượng oxy hóa
Trong muối này, mangan thể hiện trạng thái ôxy hóa cao nhất (+7), hoặc bằng với số electron tối đa mà nó có thể mất về mặt ion. Lần lượt, cấu hình electron của mangan là 3 d 5 4 s 2 ; do đó, trong thuốc tím, toàn bộ vỏ hóa trị của nguyên tử mangan là "trống rỗng."
Vì vậy, nguyên tử mangan có xu hướng tự nhiên để đạt được các điện tử; nghĩa là, được khử thành các trạng thái oxy hóa khác trong môi trường kiềm hoặc axit. Đây là lý do giải thích tại sao KMnO 4 là một chất oxi hóa mạnh.
Người giới thiệu
- Wikipedia. (2018). Kali pemanganat. Truy cập ngày 13 tháng 4 năm 2018, từ: en.wikipedia.org
- F. Albert Cotton và Geoffrey Wilkinson, FRS. (1980). Hóa học Vô cơ nâng cao. Biên tập Limusa, México, tái bản lần thứ 2, trang 437-452.
- Robin Wasserman. (Ngày 14 tháng 8 năm 2017). Sử dụng y tế cho Kali Permanganat. Được lấy vào ngày 13 tháng 4 năm 2018, từ :live.com
- Clark D. (ngày 30 tháng 9 năm 2014). 3 Công dụng Cuối cùng của Kali Permanganat. Được lấy vào ngày 13 tháng 4 năm 2018, từ: tech.org
- James H. Pohl, Ali Ansary, Irey RK (1988). Nhiệt động lực học mô-đun, Vol. 5, Đánh giá sự thay đổi của thuộc tính. Ediciones Ciencia y Técnica, SA México, Editorial Limusa, trang 273-280.
- JM Medialdea, C. Arnáiz và E. Díaz. Kali pemanganat: một chất oxy hóa mạnh và linh hoạt. Khoa Kỹ thuật Hóa chất và Môi trường. Trường Đại học Seville.
- Hasan Zulic. (Ngày 27 tháng 10 năm 2009). Xử lý nước thải sinh học. . Truy cập ngày 13 tháng 4 năm 2018, từ: es.wikipedia.org
- Adam Rędzikowski. (Ngày 12 tháng 3 năm 2015). Thuốc tím đơn giản. . Truy cập ngày 13 tháng 4 năm 2018, từ: commons.wikimedia.org