Войти
 | |
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название IUPAC Манганат калия (VII) | |
| Другие имена Перманганат калия. Минерал Хамелеон. Кристаллы Конди. Перманганат калия. Гиперманган | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ChEMBL |
|
| ChemSpider | |
| DrugBank | |
| ECHA InfoCard | 100.028.874  |
| Номер EC |
|
| KEGG | |
| PubChem CID | |
| номер RTECS |
|
| UNII | |
| номер ООН | 1490 |
| Панель управления CompTox (EPA ) | |
InChI
| |
УЛЫБКА
| |
| Свойства | |
| Химическая формула | KMnO 4 |
| Молярная масса | 158,034 г / моль |
| Внешний вид | Пурпурно-бронзово-серые иглы. Пурпурно-розовые в растворе |
| Запах | без запаха |
| Плотность | 2,7 г / см |
| Температура плавления | 240 ° C (464 ° F; 513 K) (разлагается) |
| Растворимость в воде | 76 г / л (25 ° C). 250 г / л (65 ° C) |
| Растворимость | разлагается в спирте и органические растворители |
| Магнитная восприимчивость (χ) | + 20,0 · 10 см / моль |
| Показатель преломления (nD) | 1,59 |
| Структура | |
| Кристаллическая структура | Орторомбическая, oP24 |
| Пространственная группа | Pnma, No. 62 |
| Постоянная решетки | a = 0,909 нм, b = 0,572 нм, c = 0,741 нм |
| Формульные единицы (Z) | 4 |
| Термохимия | |
| Теплоемкость (C) | 119,2 Дж / моль K |
| Стандартная молярная. энтропия (S 298) | 171,7 ДжК моль |
| Стандартная энтальпия образования. (ΔfH298) | -813,4 кДж / моль |
| свободная энергия Гиббса (ΔfG˚) | -713,8 кДж / моль |
| Фармакология | |
| Код ATC | D08AX06 (WHO ) V03AB18 (WHO ) |
| Hazards | |
| пиктограммы GHS |    |
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  0 2 1 OX |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
| LD50(средняя доза ) | 1090 мг / кг (перорально, крыса) |
| Родственные соединения | |
| Другие анионы | Манганат калия |
| Другое c | Перманганат натрия. Перманганат аммония. Перманганат кальция. Перманганат серебра |
| Родственные соединения | Гептоксид марганца |
| Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандарте состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 N (что такое ?) | |
| Справочная информация в информационном окне | |
| Клинические данные | |
|---|---|
| Данные лицензии | |
| Идентификаторы | |
| Панель управления CompTox (EPA ) | |
| ECHA InfoCard | 100.028.874 |
Перманганат калия представляет собой неорганическое соединение с химической формулой KMnO 4 и состоит из K и MnO. 4. Это пурпурно-черное кристаллическое вещество, которое растворяется в воде с образованием ярко-розовых или пурпурных растворов.
Перманганат калия широко используется в химической промышленности и лабораториях как сильный окислитель, а также в качестве лекарства от дерматита, для очистки ран и общей дезинфекции. Он включен в Примерный список основных лекарственных средств ВОЗ, самые безопасные и эффективные лекарства, необходимые в системе здравоохранения. В 2000 году мировое производство оценивалось в 30 000 тонн.
Практически все применения перманганата калия используют его окислительные свойства. Как сильный окислитель, не образующий токсичных побочных продуктов, KMnO 4 имеет множество нишевых применений.
Перманганат калия используется для кожи условия. Сюда входят грибковые инфекции стопы, импетиго, пузырчатка, поверхностные раны, дерматит и тропические язвы. Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения, самые безопасные и эффективные лекарства, необходимые в системе здравоохранения.
Перманганат калия широко используется в водоочистная промышленность. Он используется в качестве химического реагента для регенерации для удаления железа и сероводорода (запах тухлых яиц) из воды скважины через фильтр «Марганцевый песок». «Пот-Пермь» также продается в магазинах снабжения бассейн и используется дополнительно для очистки сточных вод. Исторически он использовался для дезинфекции питьевой воды и может сделать воду розовой. В настоящее время он находит применение для борьбы с вредными организмами, такими как мидии зебры, в системах сбора и очистки пресной воды.
Раствор KMnO 4 в воде, в мерной колбе Основное применение KMnO 4 - это реагент для синтеза органических соединений. Для синтеза аскорбиновой кислоты, хлорамфеникола, сахарина, изоникотиновой кислоты и пиразиновой кислоты <498 требуются значительные количества.>KMnO 4 используется в качественном органическом анализе для проверки наличия ненасыщенности. Иногда его называют реагентом Байера в честь немецкого химика-органика Адольфа фон Байера. Реагент - щелочной раствор перманганата калия. Реакция с двойными или тройными связями (-C = C- или -C≡C-) вызывает изменение цвета от пурпурно-розового до коричневого. Альдегиды и муравьиная кислота (и формиаты ) также дают положительный результат. Тест устарел.
Перманганат калия можно использовать для количественного определения общего окисляемого органического материала в водной пробе. Определенное значение известно как перманганатное значение. В аналитической химии стандартизованный водный раствор KMnO 4 иногда используется в качестве окисляющего титранта для окислительно-восстановительного титрования (перманганометрия ). По мере титрования перманганата калия раствор приобретает светлый оттенок пурпурного цвета, который темнеет по мере добавления в раствор избытка титранта. Похожим образом он используется в качестве реагента для определения числа Каппа древесной массы. Для стандартизации растворов KMnO 4 часто используется восстановление щавелевой кислотой.
Водные кислые растворы KMnO 4 используются для собирать газообразную ртуть в дымовых газах во время испытаний выбросов из стационарных источников.
В гистологии перманганат калия использовался в качестве отбеливающего агента.
Этилен абсорбенты продлевают время хранения бананов даже при высоких температурах. Этот эффект можно использовать, упаковывая бананы в полиэтилен вместе с перманганатом калия. Удаляя этилен путем окисления, перманганат задерживает созревание, увеличивая срок хранения фруктов до 4 недель без необходимости охлаждения.
Перманганат калия обычно входит в наборы для выживания: в качестве гиперголичного средства зажигания огня (смешанного с антифризом из автомобильного радиатора или глицерином и перманганатом калия ), стерилизатором воды и для подачи сигналов бедствия на снегу.
Перманганат калия добавлен в «дозаторы пластиковых сфер» для создания обратных вспышек, выгорания и контролируемых ожогов. Полимерные сферы, напоминающие шары для пинг-понга, содержащие небольшие количества перманганата, впрыскиваются этиленгликолем и проецируются в область, где желательно воспламенение, где они самовоспламеняются спустя секунды. Используются как портативные, так и устанавливаемые на вертолете или лодке дозаторы пластиковых сфер.
Перманганат калия является одним из основных химических веществ, используемых в кино- и телеиндустрии для «состаривания» реквизита и декораций. Его готовое преобразование в коричневый MnO 2 создает "столетний" или "древний" вид гессенской ткани (мешковины), веревок, древесины и стекла.
Перманганат калия можно использовать для окисления кокаиновой пасты, чтобы очистить ее и повысить ее стабильность. Это привело к тому, что Управление по борьбе с наркотиками в 2000 году начало операцию «Пурпур» с целью мониторинга мировых поставок перманганата калия; однако производные и заменители перманганата калия вскоре стали использоваться, чтобы избежать операции.
В агрохимии он используется для оценки доступного азота в почве.
В 1659 году Иоганн Рудольф Глаубер сплавил смесь минерала пиролюзит (диоксид марганца, MnO 2) и карбонат калия, чтобы получить материал, который при растворении в воде давал зеленый раствор (манганат калия ), который медленно становился фиолетовым, а затем, наконец, красным. Этот отчет представляет собой первое описание производства перманганата калия. Чуть менее 200 лет спустя лондонский химик Генри Боллманн Конди проявил интерес к дезинфицирующим средствам; он обнаружил, что сплавление пиролюзита с гидроксидом натрия (NaOH) и растворение его в воде дает раствор с дезинфицирующими свойствами. Он запатентовал это решение и продал его как «жидкость Конди». Несмотря на эффективность, решение было не очень стабильным. Это было преодолено путем использования гидроксида калия (КОН), а не NaOH. Это было более стабильно и имело преимущество легкости превращения в столь же эффективные кристаллы перманганата калия. Этот кристаллический материал был известен как «кристаллы Конди» или «порошок Конди». Перманганат калия был сравнительно прост в производстве, поэтому Конди впоследствии был вынужден потратить значительное время на судебные разбирательства, чтобы помешать конкурентам продавать аналогичные продукты.
Первые фотографы использовали его в качестве компонента порошковой вспышки. Сейчас его заменяют другими окислителями из-за нестабильности перманганатных смесей.
Перманганат калия получают промышленным способом из диоксида марганца, который также встречается в виде минерала пиролюзита. В 2000 году мировое производство оценивалось в 30 000 тонн. MnO 2 плавится с гидроксидом калия и нагревается в воздухе или с другим источником кислорода, например нитратом калия или хлорат калия. Этот процесс дает манганат калия :
(с гидроксидом натрия конечным продуктом является не манганат натрия, а соединение Mn (V), что является одной из причин, по которой перманганат калия используется чаще, чем перманганат натрия. Кроме того, соль калия кристаллизуется лучше.)
Затем манганат калия превращается в перманганат путем электролитического окисления в щелочной среде:
Хотя коммерческие важно, манганат калия может быть окислен хлором или диспропорционированием в кислых условиях. Реакция окисления хлора:
И индуцированная кислотой реакция диспропорционирования может быть записана как
Для этой реакции достаточно слабой кислоты, такой как угольная кислота :
Перманганатные соли также могут образуется путем обработки раствора ионов Mn сильными окислителями, такими как диоксид свинца (PbO 2), висмутат натрия (NaBiO 3) или пероксидисульфат. В тестах на присутствие марганца используется яркий фиолетовый цвет перманганата, производимого этими реагентами.
KMnO 4 образует ромбические кристаллы с константами: a = 910,5 pm, b = 572,0 pm, c = 742,5 вечера. Общий мотив аналогичен мотиву сульфата бария, с которым он образует твердые растворы. В твердом теле (как и в растворе) каждый центр MnO 4 является тетраэдрическим. Расстояния Mn – O составляют 1,62 Å.
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 обесцвечивает исходный пурпурный раствор перманганата и генерирует коричневый осадок (MnO 2). В этом контексте его иногда называют реактивом Байера. Однако бром лучше подходит для количественного измерения ненасыщенности (двойных или тройных связей), поскольку KMnO 4, будучи очень сильным окислителем, может реагировать с множеством групп.
В кислых условиях двойная связь алкена расщепляется с образованием соответствующей карбоновой кислоты :
Перманганат калия окисляет альдегиды до карбоновых кислот, например превращение n- гептаналя в гептановую кислоту:
Даже алкильная группа (с бензильным водородом) на ароматическое кольцо окисляется, например, толуол до бензойной кислоты.
Гликоли и полиолы обладают высокой реакционной способностью по отношению к KMnO 4. Например,, добавление перманганата калия к водному раствору сахара и гидроксида натрия вызывает реакцию химического хамелеона, которая включает резкие изменения цвета, связанные с различные степени окисления марганца. Связанная с этим энергичная реакция используется в качестве разжигания огня в наборах для выживания. Например, легко воспламеняется смесь перманганата калия и глицерина или измельченная глюкоза. Его стерилизующие свойства являются еще одной причиной включения KMnO 4 в набор для выживания.
Сам по себе перманганат калия не растворяется во многих органических растворителях. Если желателен органический раствор перманганата, можно приготовить «пурпурный бензол» либо обработкой двухфазной смеси водного перманганата калия и бензола солью четвертичного аммония, либо секвестрированием катиона калия с помощью краун-эфир.
Реакция перманганата с концентрированной соляной кислотой дает хлор. Mn-содержащие продукты окислительно-восстановительных реакций зависят от того, pH. Кислые растворы перманганата восстанавливаются до бледно-розового иона марганца (II) (Mn) и воды. В нейтральном растворе перманганат восстанавливается только тремя электронами с образованием диоксида марганца (MnO 2), в котором марганец находится в степени окисления +4. Это материал, который окрашивает кожу при обращении с KMnO 4. KMnO 4 самопроизвольно восстанавливается в щелочном растворе до зеленого K2MnO 4, в котором марганец находится в степени окисления +6.
При добавлении концентрированной серной кислоты к перманганату калия происходит любопытная реакция. Концентрированная серная кислота реагирует с KMnO 4 с образованием Mn2O7, которое может быть взрывчатым. Хотя никакой реакции может не быть, пар над смесью воспламенит бумагу, пропитанную спиртом. Перманганат калия и серная кислота реагируют с образованием некоторого количества озона, который обладает высокой окислительной способностью и быстро окисляет спирт, вызывая его возгорание. Поскольку при реакции также образуется взрывоопасный Mn 2O7, это следует предпринимать только с большой осторожностью.
Твердый перманганат разлагается при нагревании:
Здесь окисление состояние марганца изменяется по мере разложения перманганата калия (степень окисления +7) до манганата калия (степень окисления +6) и диоксида марганца (степень окисления +4). Также выделяется газообразный кислород.
Перманганат калия представляет опасность как окислитель. Контакт с кожей приведет к образованию стойкого коричневого пятна.
