O permanganato de potássio

O permanganato de potássio
Nome IUPAC Manganato de potássio (VII)
Outros nomes Permanganato de potássio, Chameleon minerais, cristais de Condy
Identificadores
Número CAS	7722-64-7
PubChem	24400
KEGG	D02053
Imagens-jmol 3D	{{#if: O- [Mn] (= O) (= O) = O. K + | Imagem 1
SMILES O- [Mn] (= O) (= O) = O. K +
Propriedades
Fórmula molecular	KMnO4
Massa molar	158,04 g / mol
Aparência	agulhas-púrpura-bronze cinza; magenta-rosa em solução
Densidade	2,703 g / cm³, sólido
Ponto de fusão	270 ° C decomp.
Solubilidade em água	6,38 g / 100 ml a 20 ° C
Estrutura
A estrutura de cristal	Orthorhombic
Termoquímica
Entalpia padrão de formação Δ f H o 298	-813,4 KJ.mol -1
Molar padrão entropia S o 298	171,7 JK -1 .mol -1
Perigos
MSDS	MSDS External
Frases R	R8, R22, R50 / 53
Frases-S	(S2), S60, S61
Principal Perigos	Oxidante (O), Nocivo (Xn), Perigoso para o ambiente (N)
NFPA 704	0 1 0 OX
Os compostos relacionados
Outros cátions	Permanganato de sódio
Os compostos relacionados	Manganato de potássio (K 2 MnO 4); Heptoxide manganês; Permanganato de sódio
Excepto quando indicado, os dados são dados para materiais no seu estado normal (a 25 ° C, 100 kPa)
Referências de Infobox

O permanganato de potássio é o composto químico K Mn S _4. Neste sal, manganês está no 7 estado de oxidação . O sal também é conhecido como "permanganato de potássio." O ião permanganato é um forte agente oxidante. Ela dissolve em água para dar soluções deep purple, evaporação do que dá prismáticos cristais brilhantes arroxeadas-negro. Tem um sabor doce.

A sua estrutura cristalina é ortorrômbica com constantes: a = 9,105, b = 5,720, c = 7,425 Â. Distância entre Mn e S átomos nos ânions tetraédricos é 1.629 Å.

Preparação

O permanganato de potássio é fabricado em grande escala devido às suas múltiplas utilizações em laboratório. Na primeira etapa, pirolusite, que é o dióxido de manganês na sua forma natural, é fundida com hidróxido de potássio e aqueceu-se no ar ou com nitrato de potássio (fonte de oxigénio). Isto leva à formação de manganato de potássio, em que a oxidação electrolítica em solução alcalina dá permanganato de potássio.

_MnO2 + 2OH ^- + O ₂ → MnO ₄ ^2- + _H2O

MnO ₄ ^2- + Cl ₂ → MnO ₄ ^- + 2Cl ^-

Permanganatos, também pode ser preparado por tratamento de uma solução de iões de Mn ²⁺ com agentes oxidantes fortes, como dióxido de chumbo, PbO _2, ou bismutato de sódio, NaBiO _3, e estas reacções têm sido usados para testar a presença de manganês, devido à formação da cor distintamente violeta do permanganato.

Usos

Quase todas as aplicações de permanganato de potássio são derivados a partir dele ser um agente oxidante em diversas reações químicas no laboratório e na indústria.

Desinfetante e água tratamento

Como um oxidante, o permanganato de potássio pode actuar como um desinfectante. Por exemplo, soluções diluídas são usados como um tratamento para a aftas (úlceras), desinfetante para as mãos e tratamento de leve pompholyx, dermatite, e fúngicas infecções das mãos ou dos pés. O permanganato de potássio, obtenível em lojas de suprimentos de piscina, é usado em áreas rurais para remover ferro e sulfeto de hidrogênio (cheiro de ovo podre) a partir de bem e de águas residuais.

_KMnO4 solução diluída para 0,01% pode ser usado para a limpeza e desodorização suppurating reacções eczematosas e feridas. Ele também pode ser usado para o tratamento de pé-de-atleta com a mesma concentração. _KMnO4 é contudo irritantes para as membranas mucosas.

Uma solução de 0,05% de permanganato de potássio pode ser usado no tratamento de infecções orais e sinusite. Quando usado para expulsar sinuosidades seu efeito irritante é mais suave do que a solução salina, mas o efeito antimicrobiano é maior. Como gurgle sua eficácia é semelhante à bochechos comercial.

Usos Biomédicas

Diluir solução introduzida no útero têm sido utilizados para induzir a auto- abortos. A inserção da forma cristalina como um abortivo no vagina, também foi tentado, muitas vezes resultando em ferimentos graves.

Uma solução diluída de permanganato de potássio é utilizado em acidificada histologia para branquear melanina que obscurece detalhe tecido. O permanganato de potássio também pode ser utilizado para diferenciar amilóide AA a partir de outros tipos de amilóide patologicamente depositado nos tecidos do corpo. A incubação de tecido fixado com permanganato de potássio impedirá amilóide AA da coloração com Vermelho Congo enquanto que outros tipos de amilóide são afetados.

Química analítica

O permanganato de potássio também pode ser utilizado para determinar quantitativamente o material orgânico total oxidável numa amostra aquosa. O valor determinado é conhecido como o valor de permanganato. Em química analítica , um padronizado solução aquosa de _KMnO4 é por vezes usado como um oxidante titulante para titulações redox devido à sua cor púrpura. De um modo relacionado, é usado como um reagente para determinar o Número Kappa da polpa de madeira.

Reações

Síntese orgânica

As soluções diluídas de KMnO ₄ converter alquenos em glicóis (dióis). Este comportamento também é usado como um qualitativo teste para a presença de ligações duplas ou triplas em uma molécula, desde que a reacção descolora a solução de permanganato; Assim, é por vezes referido como Reagente de Baeyer. No entanto, bromo serve melhor na medição insaturação (ligações duplas ou triplas) quantitativamente, uma vez que _KMnO4, sendo um agente oxidante muito forte pode reagir com impurezas numa amostra.

Sob condições ácidas, a ligação dupla alceno é clivado para dar o adequado ácido carboxílico :

CH ₃ (CH _{2) 17} CH = _CH2 + [O] → CH ₃ (CH _{2) 17} COOH

O permanganato de potássio oxidam aldeídos a ácidos carboxílicos, tais como com N - heptanal:

C ₆ H ₁₃ CHO + [O] → C ₆ H ₁₃ COOH

As soluções concentradas oxidar um grupo metilo (ou qualquer outro grupo alquilo com um átomo de hidrogénio benzílico) numa anel aromático, por exemplo tolueno a ácido benzóico.

KMnO ₄ oxida cloridrato de pseudoefedrina para produzir metcatinona, uma Lista I de drogas nos Estados Unidos. Por conseguinte, a DEA restringiu o seu uso e venda por classificá-lo como um precursor controlado Lista II. O permanganato de potássio está listado como uma tabela I sob o precursor Convenção das Nações Unidas Contra o Tráfico Ilícito de Estupefacientes e Substâncias Psicotrópicas.

_KMnO4 também é usado na remoção de impurezas a partir da base de coca na produção de cocaína. Os resultados de base mais puras em cristais brancos esteticamente agradável.

Ácidos e _KMnO4

Concentrada de ácido sulfúrico reage com _KMnO4 para dar Mn ₂ O _7, que pode ser explosivo. Da mesma forma concentrada de ácido clorídrico dá cloro . Os produtos contendo Mn de reacções redox dependerão da pH. ácidas são soluções de permanganato reduzido ao de leve rosa manganês (II), sulfato de ([Mn _{(H2O) 6]} ^2+). Em solução neutra, permanganato só é reduzida por 3e ^- a dar MnO _2, em que o Mn se encontra num estado de oxidação +4. Este é o material que mancha a pele da pessoa durante o manuseamento _{KMnO4. KMnO4} reduzida espontaneamente numa solução alcalina para verde K ₂ MnO _4, em que o manganês está no estado de oxidação 6.

Uma reacção curioso é produzido pela adição de ácido sulfúrico concentrado para o permanganato de potássio. Embora nenhuma reacção pode ser aparente, o vapor sobre a mistura se inflama papel impregnado com álcool. O permanganato de potássio e ácido sulfúrico reagem para produzir algum ozono , o qual tem um elevado poder oxidante e oxida o álcool rapidamente, fazendo com que a combustão. Como uma reação semelhante produz explosivo Mn ₂ O _7, esta só deve ser tentada com muito cuidado. Uma equação aproximada para a formação de ozono é mostrado abaixo.

À temperatura ambiente

6 KMnO ₄ (aq) + 9 H ₂ SO ₄ (aq) → 6 MnSO ₄ (aq) + 3 K ₂ SO ₄ (aq) + 9 _H2O (l) + 5 O ₃ (v)

História

Em 1659 um químico alemão, JR Glauber, fundido de uma mistura do mineral pyrolusite e carbonato de potássio para se obter um material que, quando dissolvido em água, deu uma solução verde ( manganato de potássio), que lentamente deslocado para violeta permanganato de potássio e, em seguida, finalmente vermelho. Este relatório representa a primeira descrição da produção de permanganato de potássio.

Pouco menos de duzentos anos mais tarde Londres químico Henry Bollmann Condy tinha interesse em desinfetantes, e comercializados vários produtos, incluindo água ozonizada. Ele descobriu que a fusão pyrolusite com NaOH e dissolveu-o em água produziu uma solução com propriedades desinfectantes. Ele patenteou esta solução, e comercializado como fluido de Condy. Embora eficaz, a solução não era muito estável. Isto foi superado usando KOH em vez de NaOH . Esta foi mais estável, e tinham a vantagem de facilitar a conversão para os cristais igualmente eficazes de permanganato de potássio. Este material cristalino foi conhecido como cristais de Condy ou pó de Condy. O permanganato de potássio era relativamente fácil de fabricar de modo Condy foi posteriormente forçado a gastar um tempo considerável em litígio a fim de impedir os concorrentes de comercializar produtos semelhantes a fluido de Condy ou cristais de Condy.

Os fotógrafos adiantados usaram isso como um componente de pó de flash. Ela é agora substituída por outros oxidantes, devido à instabilidade das misturas de permanganato.

Segurança

Sólido KMnO ₄ é um oxidante forte e, em geral, deve ser mantido separado de substâncias oxidáveis. Diluir as soluções aquosas de _KMnO4 não são perigosos. KMnO ₄ formas produtos perigosos em contacto com a ácidos concentrados. Por exemplo, uma reacção com ácido sulfúrico concentrado produz o manganês altamente explosivo (VII) óxido (Mn ₂ O _7).

Como um oxidante, permanganato de potássio mancha a mão e roupas, uma vez que é reduzido para MnO _2. Manchas de roupas podem ser lavados com ácido acético . Manchas de pele, que são tipicamente marrom, desaparecer dentro de 48 horas.