Permanganato de potasio
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| Permanganato de potasio | |
|---|---|
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Manganato de potasio (VII) | |
Otros nombres Permanganato de potasio, Camaleón minerales, cristales de Condy | |
| Identificadores | |
| CAS | 7722-64-7 |
| PubChem | 24400 |
| KEGG | D02053 |
| Imágenes-Jmol 3D | {{#if: O- [Mn] (= O) (= O) = O. K + | Image 1 |
SONRISAS
| |
| Propiedades | |
| Fórmula molecular | KMnO4 |
| Masa molar | 158,04 g / mol |
| Apariencia | agujas de color púrpura-bronce-gris; magenta-rosa en solución |
| Densidad | 2,703 g / cm³, sólido |
| Punto de fusion | 270 ° C con descomposición. |
| Solubilidad en agua | 6,38 g / 100 ml a 20 ° C |
| Estructura | |
| Estructura cristalina | Ortorrómbico |
| Termoquímica | |
| Std entalpía de formación Δ f H | -813.4 KJ.mol -1 |
| Molar estándar entropía S | 171,7 JK -1 .mol -1 |
| Peligros | |
| MSDS | MSDS externa |
| Frases R | R8, R22, R50 / 53 |
| Frases S | (S2), S60, S61 |
| Principal peligros | Oxidante (O), Nocivo (Xn), Peligroso para el medio ambiente (N) |
| NFPA 704 |  0 1 0
OX |
| Compuestos relacionados | |
| Otros cationes | Permanganato de sodio, |
| Compuestos relacionados | Manganato de potasio (K 2 MnO 4); Heptóxido de manganeso; Permanganato de sodio, |
| Excepto cuando se indique lo contrario, los datos se den materiales en su condiciones normales (25 ° C, 100 kPa) | |
| Exenciones y referencias | |
El permanganato de potasio es el compuesto químico K Mn O 4. En esta sal, el manganeso está en el 7 estado de oxidación . La sal también se conoce como "permanganato de potasa." El ion permanganato es un fuerte agente oxidante. Se disuelve en agua para dar soluciones de color morado oscuro, la evaporación de los cuales da cristales brillantes de color púrpura-negro prismáticos. Tiene un sabor dulce.
Su estructura cristalina es ortorrómbica con constantes: a = 9,105, b = 5.720, c = 7,425 Å. Distancia entre átomos de Mn y S en los aniones tetraédricos es 1.629 Å.
Preparación
El permanganato de potasio es fabricado a gran escala debido a sus múltiples usos en el laboratorio. En la primera etapa, pirolusita, que es dióxido de manganeso en su forma natural, se fusiona con hidróxido de potasio y se calienta en el aire o con nitrato de potasio (una fuente de oxígeno). Esto conduce a la formación de manganato de potasio, que en la oxidación electrolítica en solución alcalina da permanganato de potasio.
- MnO2 + 2OH - + O 2 → MnO 4 2- + H 2 O
- MnO 4 2- + Cl 2 → MnO 4 - + 2Cl -
Permanganatos también se pueden preparar por tratamiento de una solución de Mn 2 + iones con muy fuertes agentes oxidantes como dióxido de plomo, PbO 2, o bismutato de sodio, NaBiO 3, y estas reacciones se han utilizado para probar la presencia de manganeso debido a la formación de la color claramente violeta de permanganato.
Usos
Casi todas las aplicaciones de permanganato de potasio se derivan de que sea una agente oxidante en diversas reacciones químicas en el laboratorio y en la industria.
Tratamiento desinfectante y agua
Como un oxidante, permanganato de potasio puede actuar como un desinfectante. Por ejemplo, las soluciones diluidas se utilizan como un tratamiento para la aftas (úlceras), desinfectante para las manos y el tratamiento de leve pompholyx, dermatitis y hongos infecciones de las manos o los pies. El permanganato de potasio, que puede obtenerse en tiendas de suministros de la piscina, se utiliza en las zonas rurales para eliminar el hierro y sulfuro de hidrógeno (olor a huevo podrido) de bien y aguas residuales.
KMnO 4 diluida a la solución 0,01% se puede utilizar para la limpieza y desodorización de heridas supurantes y reacciones eccematosas. También se puede utilizar para el tratamiento del pie de atleta a la misma concentración. KMnO4 es sin embargo irritante para las membranas mucosas.
Una solución 0,05% de permanganato de potasio podría ser utilizado para tratar las infecciones orales y los senos paranasales. Cuando se utiliza para eliminar los senos paranasales su efecto irritante es más suave que la de solución salina, sin embargo, el efecto antimicrobiano es mayor. Como un gorgoteo su eficacia es similar a un enjuague bucal comercial.
Usos biomédicos
Diluir solución introducida en el útero se han utilizado para auto-inducen abortos. La inserción de la forma cristalina como una abortivo en el vagina también se ha intentado, a menudo resulta en lesiones graves.
Una solución diluida de permanganato de potasio acidificado se utiliza en histología para blanquear la melanina que oscurece detalle tejido. El permanganato de potasio también se puede utilizar para diferenciar amiloide AA de otros tipos de amiloide patológicamente deposita en los tejidos corporales. La incubación de tejido fijado con permanganato de potasio evitará amiloide AA de la tinción con Rojo Congo mientras que otros tipos de amiloide no se ven afectadas.
Química analítica
El permanganato de potasio también se puede usar para determinar cuantitativamente el material orgánico oxidable totales en una muestra acuosa. El valor determinado se conoce como el valor de permanganato. En química analítica , un normalizado solución acuosa de KMnO4 se utiliza a veces como un oxidante valorante para la titulaciones debido a su profundo color púrpura redox. De una manera relacionada, se utiliza como una reactivo para determinar la Número Kappa de la pasta de madera.
Reacciones
La síntesis orgánica
Las soluciones diluidas de KMnO 4 Convierte alquenos en dioles (glicoles). Este comportamiento también se utiliza como una cualitativo prueba para la presencia de enlaces dobles o triples en una molécula, ya que la reacción decolora la solución de permanganato; por lo que se refiere como a veces Reactivo de Baeyer. Sin embargo, bromo sirve mejor en la medición de insaturación (enlaces dobles o triples) cuantitativamente, ya que KMnO 4, siendo un agente oxidante muy fuerte puede reaccionar con impurezas en una muestra.
En condiciones ácidas, el doble enlace alqueno se escinde para dar el apropiado ácido carboxílico :
- CH 3 (CH 2) 17 CH = CH 2 + [O] → CH 3 (CH 2) 17 COOH
El permanganato de potasio oxida aldehídos a ácidos carboxílicos, tales como con n - heptanal:
- C 6 H 13 CHO + [O] → C 6 H 13 COOH
Las soluciones concentradas oxidar una grupo metilo (o cualquier otro grupo alquilo con un hidrógeno bencílico) en una anillo aromático, por ejemplo tolueno a ácido benzoico.
KMnO4 oxida hidrocloruro de pseudoefedrina para producir metcatinona, un Lista I de drogas en los Estados Unidos. En consecuencia, la DEA ha restringido su uso y la venta al clasificarla como precursor controlado lista II. El permanganato de potasio se muestra como un cuadro I del precursor bajo la Convención de Naciones Unidas contra el Tráfico Ilícito de Estupefacientes y Sustancias Psicotrópicas.
KMnO 4 también se utiliza en la eliminación de impurezas de base de coca en la producción de cocaína. Los resultados de base más puros en cristales blancos estéticamente agradables.
Ácidos y KMnO 4
Concentrado ácido sulfúrico reacciona con KMnO4 para dar Mn 2 O 7, que puede ser explosivo. Del mismo modo concentrado ácido clorhídrico da cloro . Los productos que contienen Mn-desde reacciones redox dependen de la pH. ácidas soluciones de permanganato son reducido a la débilmente rosa manganeso (II) sulfato ([Mn (H2O) 6] 2+). En solución neutra, permanganato sólo se reduce en 3e - para dar MnO 2, en el que Mn está en un estado de oxidación +4. Este es el material que tiñe la piel de uno al manipular KMnO4. KMnO 4 espontáneamente reduce en una solución alcalina a verde K 2 MnO 4, en el que el manganeso está en el estado de oxidación +6.
Una reacción curioso es producido por la adición de ácido sulfúrico concentrado a permanganato de potasio. Aunque ninguna reacción puede ser aparente, el vapor sobre la mezcla se enciende papel impregnado con alcohol. El permanganato de potasio y ácido sulfúrico reaccionan para producir algunos de ozono , que tiene un alto poder oxidante y oxida rápidamente el alcohol, haciendo que se combust. Como una reacción similar produce explosivo Mn 2 O 7, esto sólo debe ser intentado con gran cuidado. Una ecuación aproximada para la formación de ozono se muestra a continuación.
- A temperatura ambiente
- 6 KMnO 4 (aq) + 9 H 2 SO 4 (aq) → 6 MnSO 4 (aq) + 3 K 2 SO 4 (aq) + 9 H 2 O (l) + 5 O 3 (v)
Historia
En 1659 un químico alemán, JR Glauber, funde una mezcla del mineral pirolusita y carbonato de potasio, para obtener un material que, cuando se disuelve en agua, dio una solución de color verde ( manganato de potasio), que lentamente cambió a violeta permanganato de potasio y luego finalmente rojo. Este informe representa la primera descripción de la producción de permanganato de potasio.
Un poco menos de doscientos años más tarde químico Londres Henry Bollmann Condy tenía un interés en los desinfectantes y comercializa varios productos incluyendo el agua ozonizada. Él encontró que la fusión de pirolusita con NaOH y se disuelve en agua produce una solución con propiedades desinfectantes. Él patentó esta solución, y se comercializa como Fluid de Condy. Aunque es eficaz, la solución no era muy estable. Esto se superó mediante el uso de KOH en lugar de NaOH . Esto era más estable, y tenía la ventaja de una fácil conversión a los cristales igualmente eficaces de permanganato de potasio. Este material cristalino se conoce como cristales de Condy o polvo de Condy. El permanganato de potasio fue comparativamente fácil de fabricar por lo Condy posteriormente fue obligado a pasar un tiempo considerable en el pleito con el fin de detener a competidores de la comercialización de productos similares en Fluid de Condy o cristales de Condy.
Los primeros fotógrafos lo utilizaron como un componente de polvo de flash. Ahora se reemplaza con otros oxidantes, debido a la inestabilidad de las mezclas de permanganato.
Seguridad
Sólido KMnO4 es un oxidante fuerte y en general se debe mantener aparte de sustancias oxidables. Diluir las soluciones acuosas de KMnO4 no son peligrosos. KMnO 4 formas productos peligrosos al contacto con ácidos concentrados. Por ejemplo, una reacción con ácido sulfúrico concentrado produce el manganeso altamente explosivo (VII) óxido (Mn 2 O 7).
Como un oxidante, permanganato de potasio tiñe la mano y la ropa, ya que se reduce a MnO2. Ropa manchas se pueden lavar usando ácido acético . Manchas en la piel, que son típicamente marrón, desaparecen a las 48 horas.
