Le permanganate de potassium

Le permanganate de potassium
Nom IUPAC manganate de potassium (VII)
Autres noms Permanganate de potassium Chameleon minéraux, cristaux de Condy
Identificateurs
Numéro CAS	7722-64-7
PubChem	24400
KEGG	D02053
images de Jmol-3D	{{#if: O- [Mn] (= O) (= O) = O. K + | Image 1
SMILES O- [Mn] (= O) (= O) = O. K +
Propriétés
Formule moléculaire	KMnO 4
Masse molaire	158,04 g / mol
Apparence	aiguilles violacé-bronze-gris; magenta rose en solution
Densité	2,703 g / cm³, solide
Point de fusion	270 ° C décomposition.
Solubilité dans l'eau	6,38 g / 100 ml à 20 ° C
Structure
Crystal structure	Orthorhombique
Thermochimie
Std enthalpie de formation Δ f H o 298	-813,4 KJ.mol -1
Molaire standard entropie S o 298	JK -1 171,7 -1 .mol
Risques
FS	MSDS externe
Phrases-R	R8, R22, R50 / 53
Phrases S	(S2), S60, S61
Principal dangers	Oxydant (O), Nocif (Xn), Dangereux pour l'environnement (N)
NFPA 704	0 1 0 OX
Des composés apparentés
D'autres cations	permanganate de sodium
Des composés apparentés	Manganate de potassium (K 2 MnO 4); Heptoxyde manganèse; permanganate de sodium
Sauf indication contraire, les données sont données pour le matériel dans leur état standard (à 25 ° C, 100 kPa)
Références d'Infobox

Le permanganate de potassium est le composé chimique K Mn O _4. Dans ce sel, le manganèse est dans le 7 état d'oxydation . Le sel est également connu comme "permanganate de potassium." L'ion permanganate est une forte agent oxydant. Il se dissout dans l'eau pour donner des solutions violines, évaporation qui donne prismatiques cristaux étincelants noir violacé. Il a une saveur douce.

Sa structure cristalline est orthorhombique avec des constantes: a = 9,105, b = 5,720, c = 7,425 Å. Distance entre Mn et O atomes dans les anions tétraédriques est 1,629 Å.

Préparation

Le permanganate de potassium est fabriqué à grande échelle en raison de ses multiples utilisations en laboratoire. Dans la première étape, pyrolusite, qui est le dioxyde de manganèse dans sa forme naturelle, est fusionnée avec l'hydroxyde de potassium et on a chauffé dans l'air ou avec du nitrate de potassium (une source d'oxygène). Cela conduit à la formation de manganate de potassium, par oxydation électrolytique dans une solution alcaline de permanganate de potassium donne.

MnO ₂ + 2 OH ^- + O ₂ → MnO ₄ ^2- + H ₂ O

MnO ₄ ^2- + Cl ₂ → MnO ₄ ^- + 2Cl ^-

Permanganates peuvent également être préparés par traitement d'une solution d'ions Mn ²⁺ avec de très fortes agents oxydants tels que le dioxyde de plomb, PbO _2, ou le bismuthate de sodium, NaBiO _3, et ces réactions ont été utilisées pour tester la présence de manganèse en raison de la formation de la couleur violette du permanganate distinctement.

Utilisations

Presque toutes les applications de permanganate de potassium sont dérivés d'elle étant un agent oxydant dans diverses réactions chimiques en laboratoire et dans l'industrie.

traitement désinfectant et de l'eau

A titre d'oxydant, le permanganate de potassium peut agir comme un désinfectant. Par exemple, des solutions diluées sont utilisées en tant que traitement pour aphtes (ulcères), du désinfectant pour les mains et le traitement pour les formes légères pompholyx, dermatite et fongiques infections des mains ou des pieds. Le permanganate de potassium, pouvant être obtenu à piscine magasins de fournitures, est utilisé dans les zones rurales pour éliminer le fer et sulfure d'hydrogène (odeur d'œuf pourri) de bien et eaux usées.

KMnO ₄ dilué de solution à 0,01% peut être utilisé pour le nettoyage et la désodorisation suppurantes réactions eczmatous et des plaies. Il peut également être utilisé pour le traitement du pied d'athlète à la même concentration. KMnO ₄ est toutefois irritant pour les muqueuses.

Une solution à 0,05% de permanganate de potassium peut être utilisé pour traiter les affections bucco-sinus. Lorsqu'il est utilisé pour rincer des sinus son effet irritant est plus douce que celle d'une solution saline, mais l'effet antimicrobien est plus grande. Comme un gargouillis son efficacité est similaire à un rince-bouche commercial.

Utilisations biomédicales

Diluer la solution introduite dans le utérus ont été utilisées pour l'auto-induit avortements. L'insertion de la forme cristalline en tant que abortive dans le vagin a également été tentée, ce qui entraîne souvent des blessures graves.

Une solution diluée de permanganate de potassium est utilisé dans acidifié histologie pour blanchir la mélanine qui obscurcit le détail de tissu. Le permanganate de potassium peut également être utilisé pour différencier amyloïde AA à partir d'autres types de pathologiquement amyloïde déposée dans les tissus du corps. L'incubation de tissu fixé avec du permanganate de potassium empêchera amyloïde AA de coloration avec rouge Congo alors que d'autres types d'amyloïde ne sont pas affectés.

Chimie analytique

Le permanganate de potassium peut également être utilisé pour déterminer quantitativement la matière organique oxydable totale dans un échantillon aqueux. La valeur déterminée est connu comme étant la valeur de permanganate. En chimie analytique , une normalisé solution aqueuse de KMnO ₄ est parfois utilisé comme un oxydant titrant titrages en raison de sa couleur pourpre profonde redox. De façon apparentée, il est utilisé en tant que Réactif pour mesurer la Indice Kappa de la pâte de bois.

Réactions

Synthèse organique

Diluer solutions de KMnO ₄ convert alcènes en des diols (glycols). Ce problème est également utilisé en tant que qualitatif test de la présence de doubles ou triples liaisons dans une molécule, comme la réaction décolore la solution de permanganate; par conséquent il est parfois appelé Test de Bayer. Cependant, le brome sert mieux en mesure insaturation (des doubles ou triples liaisons) quantitative, étant donné que KMnO _4, qui est un agent oxydant très fort peut réagir avec les impuretés dans un échantillon.

Dans des conditions acides, la double liaison alcène est clivé pour donner le appropriée acide carboxylique :

CH ₃ (CH _{2) 17} CH = CH ₂ + [O] → CH ₃ (CH _{2) 17} COOH

Le permanganate de potassium oxyde d'aldéhydes en acides carboxyliques, par exemple avec n - heptanal:

C ₆ H ₁₃ CHO + [O] → C ₆ H ₁₃ COOH

Les solutions concentrées oxydent une un groupe méthyle (ou un autre groupe alkyle avec un atome d'hydrogène benzylique) sur un cycle aromatique, par exemple le toluène à l'acide benzoïque.

KMnO ₄ se oxyde le chlorhydrate de pseudoéphédrine à produire méthcathinone, un Annexe I drogues aux États-Unis. En conséquence, la DEA a limité son utilisation et la vente par le classant comme un précurseur contrôlée Liste II. Le permanganate de potassium est répertorié comme un précurseur dans le tableau I de la Convention des Nations Unies contre le trafic illicite de stupéfiants et de substances psychotropes.

KMnO ₄ est également utilisé dans l'élimination des impuretés de la base de coca dans la production de cocaïne. Les résultats de base pures à cristaux blancs esthétique.

Acides et KMnO ₄

Concentré acide sulfurique réagit avec KMnO ₄ pour donner Mn ₂ O _7, qui peut être explosif. De même concentrée de l'acide chlorhydrique donne le chlore . Les produits contenant de Mn- réactions d'oxydo-réduction dépendent du pH. acides sont des solutions de permanganate réduit à l'légèrement rose manganèse (II) sulfate ([Mn (H ₂ O) _6] ^2+). En solution neutre, le permanganate est réduite de seulement 3e ^- pour donner MnO _2, dans lequel Mn est dans un état d'oxydation +4. Ce est la matière qui colore sa peau lors de la manipulation KMnO _4. KMnO ₄ réduit spontanément dans un solution alcaline au vert K ₂ MnO _4, dans lequel le manganèse est dans l'état d'oxydation +6.

Une réaction curieux est produite par addition d'acide sulfurique concentré pour le permanganate de potassium. Bien qu'aucune réaction peut être apparente, la vapeur sur le mélange se enflamme papier imprégné d'alcool. Le permanganate de potassium et l'acide sulfurique réagissent pour produire certains ozone , qui a un pouvoir oxydant élevé et se oxyde rapidement l'alcool, l'amenant à combust. Comme une réaction similaire produit explosive Mn ₂ O _7, ce ne devrait être tentée avec grand soin. Une équation approximative pour la formation d'ozone est représenté ci-dessous.

A la température ambiante

KMnO ₄ 6 (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)

Histoire

En 1659 un chimiste allemand, JR Glauber, un mélange fondu de la matière minérale pyrolusite et le carbonate de potassium, pour obtenir un matériau qui, lorsqu'il est dissous dans l'eau, a donné une solution vert ( manganate de potassium) qui déplace lentement au violet permanganate de potassium, puis enfin rouge. Ce rapport constitue la première description de la production de permanganate de potassium.

Peu moins de deux cents ans plus tard London chimiste Henry Bollmann Condy avait un intérêt dans les désinfectants, et commercialisé plusieurs produits, y compris l'eau ozonée. Il a constaté que la fusion pyrolusite avec NaOH et dissous dans l'eau produit une solution avec des propriétés désinfectantes. Il a fait breveter cette solution, et commercialisé comme le liquide de Condy. Bien qu'efficace, la solution ne est pas très stable. Ceci a été résolu en utilisant KOH au lieu de NaOH . Ce était plus stable, et avait l'avantage de la conversion facile aux cristaux de permanganate de potassium aussi efficaces. Ce matériau cristallin était connu comme les cristaux de Condy ou la poudre de Condy. Le permanganate de potassium était relativement facile à fabriquer de manière Condy a ensuite été contraint de passer beaucoup de temps dans les litiges afin d'arrêter les concurrents de commercialiser des produits semblables à Fluid Condy ou les cristaux de Condy.

Les premiers photographes ont utilisé comme une composante de poudre de flash. Il est maintenant remplacé par d'autres agents oxydants, en raison de l'instabilité des mélanges permanganate.

Sécurité

Solide KMnO ₄ est un comburant fort et en général, il devrait être séparés des substances oxydables. Diluer solutions aqueuses de KMnO ₄ ne sont pas dangereux. KMnO ₄ formes de produits dangereux au contact avec les acides concentrés. Par exemple, une réaction avec de l'acide sulfurique concentré produit le manganèse hautement explosif (VII) oxyde (Mn ₂ O _7).

A titre d'oxydant, le permanganate de potassium colore la main et des vêtements comme il est réduit à MnO _2. taches de vêtements peuvent être lavés à l'aide d'acide acétique . les taches de la peau, qui sont généralement brun, disparaissent dans les 48 heures.