Potasyum Permanganat (KMnO4) Yapısı, Özellikleri

potasyum permanganat (KMnO₄₎ manganez - geçiş metali grubu 7 (VIIB) -, oksijen ve potasyum tarafından oluşturulan inorganik bir bileşiktir. Koyu mor camsı bir katıdır. Sulu çözeltileri ayrıca koyu mordur; bu çözeltiler daha az miktarda su ile seyreltildiklerinden daha az morlaşırlar..

KMnO₄ sonra sırayla renklerin art arda indirgenmesi (elektronların kazanılması) aşağıdaki sırayla başlar: mor> mavi> yeşil> sarı> renksiz (kahverengi MnO çökeltisi ile)₂). Bu reaksiyon potasyum permanganatın önemli bir özelliğini gösterir: çok güçlü bir oksitleyici ajandır.

indeks

• 1 Formül
• 2 Kimyasal yapı
• 3 Kullanım
  • 3.1 Tıp ve veterinerlik
  • 3.2 Su arıtma
  • 3.3 Meyvelerin korunması
  • 3.4 Yangınla ilgili eylem
  • 3.5 Redoks Titrantı
  • 3.6 Organik sentezde reaktif
  • 3.7 Tarihsel kullanımlar
• 4 Nasıl yapılır??
• 5 Özellikler
  • 5.1 Ayrışma
  • 5.2 Yükseltgen gücü
• 6 Kaynakça 

formül

Kimyasal formülü KMnO₄; yani, her K katyon için⁺ bir MnO anyonu var₄^- bununla etkileşime girme

Kimyasal yapısı

KMnO'nun kristal yapısı üstteki resimde gösterilmiştir.₄, hangi ortombik tiptir. Mor küreler K katyonlarına karşılık gelir⁺, dört kırmızı küre ve mavimsi küre tarafından oluşturulan tetrahedron anyon MnO'ya karşılık gelirken₄^-.

Anyon neden dört yüzlü bir geometriye sahiptir? Lewis yapınız bu soruyu cevaplıyor. Noktalı çizgiler çift bağların Mn ve O arasında rezonansa girdiği anlamına gelir. Bu yapıyı alabilmek için, metalik merkez hibridizasyona sahip olmalıdır. sp³.

Manganez paylaşımsız elektron çiftlerine sahip olmadığından, Mn-O bağları aynı düzleme itilmez. Aynı şekilde, negatif yük, K katyonlarının oryantasyonundan sorumlu olan dört oksijen atomu arasında dağılmıştır.⁺ kristal düzenlemeleri dahilinde.

uygulamaları

Tıp ve veterinerlik

Bakterisidal etkisinden dolayı, deri lezyonları üreten birçok hastalıkta ve koşullarda kullanılır: ayakların mantar, enfetigo, yüzeysel yaralar, dermatit ve tropik ülserlerle enfeksiyonu.

Zararlı etkisinden dolayı, potasyum permanganat, etkisinin etkinliğini sınırlayan düşük konsantrasyonlarda (1: 10000) kullanılmalıdır..

Ayrıca solungaç ve cilt ülseri enfeksiyonlarına neden olan akvaryumlardaki balık paraziter hastalıklarının tedavisinde de kullanılır..

Su arıtma

Demir, magnezyum ve hidrojen sülfürü (hoş olmayan bir kokudan) sudan çıkarmak için kullanılan ve atık suların arıtılması için kullanılan kimyasal bir rejeneratördür..

Demir ve magnezyum, suda çözünmeyen oksitleri şeklinde çökelir. Ek olarak, borularda mevcut olan pasın giderilmesine yardımcı olur..

Meyvelerin Korunması

Potasyum permanganat, depolama sırasında muzda üretilen etilen oksidasyonu ortadan kaldırır, oda sıcaklığında bile olgunlaşmadan 4 haftadan fazla kalmasına izin verir.

Afrika'da, sebzeleri ıslatmak için kullanırlar, mevcut herhangi bir bakteri ajanını nötralize etmek ve ortadan kaldırmak için kullanırlar.

Yangın eylemi

Potasyum permanganat yangınların yayılmasını sınırlamak için kullanılır. Permanganatın yangına başlama kabiliyetine bağlı olarak, orman yangınlarında yangını kesmek için kullanılır.

Redoks titulantı

Analitik kimyada standartlaştırılmış sulu çözeltileri redoks tayinlerinde oksidan titrant olarak kullanılır.

Organik sentezlerde reaktif

Alkenleri diollere dönüştürmeye hizmet eder; diğer bir deyişle, C = C çift bağına iki OH grubu eklenir. Aşağıdaki kimyasal denklem:

Ayrıca, kromik asitli sülfürik asit çözeltisinde (H₂CrO₄) primer alkollerin (R-OH) karboksilik asitlere (R-COOH veya RCO) oksidasyonu için kullanılır₂H).

Oksitleyici gücü, aromatik bileşiklerin birincil veya ikincil alkil gruplarını "karboksilatlayan" oksitleyebilecek kadar güçlüdür; yani, R yan zincirini dönüştürerek (örneğin, bir CH₃) bir COOH grubunda.

Tarihsel kullanımlar

Fotoğrafta flaş olarak kullanılan veya termit reaksiyonunu başlatmak için kullanılan tozun bir parçasıydı..

II. Dünya Savaşı'nda gün boyunca beyaz atları kamufle etmek için kullanıldı. Bunun için manganez dioksit (MnO) kullandılar.₂) kahverengi olan; bu şekilde fark edilmediler.

Nasıl yapılır??

Mineral pirolusit, manganez dioksit (MnO) içerir.₂) ve potasyum karbonat (CaCO)₃).

1659'da kimyager Johann R. Glauber, minerali eritti ve çözelti içinde yeşil bir renklenme göründüğünü gözlemleyerek su içinde eritildi, daha sonra menekşe ve sonunda kırmızıya dönüştü. Bu son renk potasyum permanganat oluşumuna tekabül etti..

Ondokuzuncu yüzyılın ortalarında Henry Condy antiseptik bir ürün arıyordu ve başlangıçta pyrolusite NaOH ile ve daha sonra KOH ile muamele edildi; yani, potasyum permanganat.

Potasyum permanganat, mineral pirolüzitte bulunan manganez dioksitten endüstriyel olarak üretilir. MnO₂  Mineralde bulunan potasyum hidroksit ile reaksiyona girer ve ardından oksijen varlığında ısıtılır.

2 MnO₂     +     4 KOH + O₂  => 2 K₂MnO₄     +       2 H₂Ey

Potasyum manganat (K₂MnO₄) bir alkalin ortamda elektrolitik oksidasyon ile potasyum permanganata dönüştürülür.

2 K₂MnO₄      +      2 H₂O => 2 KMnO₄      +       2 KOH + H₂

Potasyum permanganat üretmek için başka bir reaksiyonda, potasyum manganat CO ile reaksiyona girer₂,  orantısızlık sürecinin hızlandırılması:

3 K₂MnO₄     +      2 CO₂  => 2 KMnO₄      +       MnO₂      +       K₂CO₃

MnO üretimi nedeniyle₂ (manganez dioksit) işlem elverişli değildir, KOH K'dan üretilmelidir.₂CO₃.

özellikleri

2.7 g / mL yoğunluğa ve yaklaşık 158 g / mol moleküler ağırlığa sahip olan 240 ° C'de eriyen mor kristalimsi bir katıdır..

Suda zayıf bir şekilde çözünür (20 ° C'de 6.4 g / 100 mi), bu su moleküllerinin MnO iyonlarını büyük ölçüde çözmediğini gösterir.₄^-, Çünkü onların tetrahedral geometrileri, çözünmeleri için çok fazla su gerektirir. Aynı şekilde, metil alkol, aseton, asetik asit ve piridin içinde de çözülebilir..

ayrışma

240 ° C'de ayrışarak oksijeni açığa çıkarır:

2KMnO₄ => K₂MnO₄ + MnO₂ + Ey₂

Alkol ve diğer organik çözücülerin etkisiyle, ayrıca güçlü asitlerin ve indirgeyici maddelerin etkisiyle ayrışma yaşayabilir.

Oksitleyici güç

Bu tuzda manganez, iyonik olarak kaybolabilecek maksimum elektron miktarına en yüksek oksidasyon durumunu (+7) veya aynı olanı gösterir. Sırayla, manganezin elektronik konfigürasyonu 3'tür.d⁵4s²; bu nedenle, potasyum permanganatta manganez atomunun bütün değerlik kabuğunun tamamı "boş".

Dolayısıyla, manganez atomunun elektron kazanma eğilimi doğaldır; yani, alkali veya asidik ortamlardaki diğer oksidasyon durumlarına indirgenir. Bu KMnO'nun neden bir açıklaması₄ Güçlü bir oksitleyici ajandır.

referanslar

1. Vikipedi. (2018). Potasyum permanganat. 13 Nisan 2018'de, en.wikipedia.org adresinden alındı.
2. F. Albert Cotton ve Geoffrey Wilkinson, FRS. (1980). İleri İnorganik Kimya. Editorial Limusa, Meksika, 2. baskı, sayfa 437-452.
3. Robin Wasserman. (14 Ağustos 2017). Potasyum Permanganatın Tıbbi Kullanım Alanları. 13 Nisan 2018'de alınan: livestrong.com
4. Clark D. (30 Eylül 2014). Potasyum Permanganat Of 3 Nihai Kullanımları. 13 Nisan 2018'de, şu kaynaktan alındı: technology.org
5. James H. Pohl, Ali Ansary, İrey R.K. (1988). Modüler termodinamik, vol. 5, özelliklerde değişikliklerin değerlendirilmesi. Ediciones Ciencia ve Técnica, S.A. Meksika, Editörce Limusa, sayfa 273-280.
6. J.M. Medialdea, C. Arnáiz ve E. Díaz. Potasyum permanganat: güçlü ve çok yönlü bir oksidan. Kimya ve Çevre Mühendisliği Bölümü. Seville Üniversitesi Okulu.
7. Hasan Zuliç. (27 Ekim 2009). Biyolojik Atıksu Arıtımı. [Şekil]. 13 Nisan 2018'de, en.wikipedia.org adresinden alındı.
8. Adam Rędzikowski. (12 Mart 2015). Potasyum permanganat basit. [Şekil]. 13 Nisan 2018’de, commons.wikimedia.org adresinden alındı.