Kaliumpermanganat

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 23 juli 2022; verifiering kräver 1 redigering .

Kaliumpermanganat


Allmän
Systematiskt namn	Kaliumpermanganat
Traditionella namn	Kaliumpermanganat, kaliumpermanganat
Chem. formel	KMnO 4
Fysikaliska egenskaper
stat	hårda (sköra kristaller)
Molar massa	158,034 g/ mol
Densitet	2,703 g/cm³
Termiska egenskaper
Temperatur
• nedbrytning	240°C
Mol. värmekapacitet	119,2 J/(mol K)
Entalpi
• utbildning	−813,4 kJ/mol
Kemiska egenskaper
Löslighet
• i vatten	6,38 (20°C)
Klassificering
Reg. CAS-nummer	7722-64-7
PubChem	516875
Reg. EINECS-nummer	231-760-3
LEDER	[O-][Mn](=O)(=O)=O.[K+]
InChI	InChI=1S/K.Mn.4O/q+1;;;;;-1VZJVWSHVAAUDKD-UHFFFAOYSA-N
RTECS	SD6475000
FN-nummer	1490
ChemSpider	22810
Säkerhet
GHS-piktogram
NFPA 704	0 2 ett OXE
Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges.
Mediafiler på Wikimedia Commons

Kaliumpermanganat ( lat. Kalii permanganas , vanligt namn i vardagen - kaliumpermanganat ) - kaliumpermanganat , kaliumsalt av permangansyra . Den kemiska formeln är KMnO 4 . Det är mörklila, nästan svarta kristaller, när de löses upp i vatten och bildar en ljust färgad fuchsialösning .

Fysiska egenskaper

Utseende: mörklila kristaller med en metallisk glans . Brytningsindex är 1,59 (vid 20°C).

Lösligt i vatten (se tabell), flytande ammoniak , aceton (2:100), metanol , pyridin .

Löslighet av kaliumpermanganat i vatten

Temperatur , °C	tio	tjugo	25	trettio	40	femtio	65
Löslighet , g/100 g vatten	4.22	6,36	7,63	9	12.5	16.8	25

Termodynamiska egenskaper

Termodynamiska egenskaper hos kaliumpermanganat

Standardentalpi för formation ΔH	−813,4 kJ/mol (t) (vid 298 K)
Standard Gibbs bildningsenergi G	−713,8 kJ/mol (t) (vid 298 K)
Standardentropi S _	171,71 J/(mol K) (t) (vid 298 K)
Standard molär värmekapacitet C sid	119,2 J/(mol K) (t) (vid 298 K)

Kemiska egenskaper

Standard redoxpotentialer med avseende på väteelektroden

oxiderad form	Återställd form	onsdag	E 0 , V
MnO 4 -	MnO 4 2	ÅH- _	+0,56
MnO 4 -	H2MnO4 _ _ _	H +	+1,22
MnO 4 -	MnO2 _	H +	+1,69
MnO 4 -	MnO2 _	ÅH- _	+0,60
MnO 4 -	Mn2 +	H +	+1,51

Det är ett starkt oxidationsmedel. Beroende på lösningens pH oxiderar den olika ämnen och reduceras till manganföreningar med olika oxidationstillstånd. I en sur miljö - till mangan(II)-föreningar, i en neutral - till mangan(IV)-föreningar, i en starkt alkalisk miljö - till mangan(VI)-föreningar. Exempel på reaktioner ges nedan (på exemplet på interaktion med kaliumsulfit ):

i en sur miljö:

{\ce {2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 -> 6K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O))

;

i en neutral miljö:

{\ce {2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O -> 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH))

;

i en alkalisk miljö:

{\ce {2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH -> K2SO4 + 2K2MnO4 + H2O))

Den sista reaktionen (i ett alkaliskt medium) fortsätter dock enligt detta schema endast med brist på ett reduktionsmedel och en hög koncentration av alkali, vilket saktar ner hydrolysen av kaliummanganat.

Vid kontakt med koncentrerad svavelsyra exploderar kaliumpermanganat, men när det noggrant kombineras med kall syra, reagerar det och bildar instabil mangan (VII)oxid :

{\ce {2KMnO4 + H2SO4 -> K2SO4 + Mn2O7 + H2O))

I det här fallet kan en intressant förening bildas som en mellanprodukt - manganoxosulfat . Genom reaktion med jod(V)fluorid kan en liknande oxofluorid erhållas : ${\ce {MnO3HSO4}}$

{\ce {KMnO4 + IF5 -> KF + IOF3 + MnO3F))

Vid uppvärmning sönderdelas det med frigörande av syre (denna metod används i laboratoriet för att få rent syre). Reaktionsschemat kan förenklas med ekvationen:

{\ce {2KMnO4->[^{\circ }t]K2MnO4\ +MnO2\ +O2))

Faktum är att reaktionen är mycket mer komplicerad, till exempel med inte särskilt stark uppvärmning kan den grovt beskrivas med ekvationen:

{\ce {5KMnO4->[^{\circ }t]K2MnO4\ +K3MnO4\ +3MnO2\ +3O2))

Reagerar med tvåvärda mangansalter, till exempel:

{\ce {2KMnO4 + 3MnSO4 + 2H2O -> 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4))

Denna reaktion är i princip motsatsen till dismutation ( disproportionering ) till och . ${\ce {K2MnO4}}$ ${\ce {MnO2))$ ${\ce {KMnO4))$

Oxiderar organiskt material. I synnerhet oxiderar utspädda lösningar av kaliumpermanganat i alkaliska och neutrala medier alkener till dioler ( Wagner-reaktion ):

Vattenlösningar av kaliumpermanganat är termodynamiskt instabila, men kinetiskt ganska stabila. Deras säkerhet ökar kraftigt när de förvaras i mörker.

När den blandas med väteperoxid fortsätter följande reaktion:

{\ce {2KMnO4 +3H2O2 -> 2MnO2 + 3O2 ^ + 2H2O + 2KOH))

Kaliumpermanganat reagerar med koncentrerad saltsyra , bromvätesyra eller jodvätesyra . Som ett resultat frigörs fria halogener :

{\ce {2KMnO4 + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ^ + 8H2O))

Under en kemisk reaktion oxideras kloridanjonen till elementärt klor , och jonen i permanganatanjonen reduceras till en katjon : ${\displaystyle {\ce {Cl^{-)))))$ ${\displaystyle {\ce {Mn^{7+))))$ ${\displaystyle {\ce {Mn^{2+))))$

{\ce {2Cl^{-}-> Cl2 ^}}

{\displaystyle {\ce {Mn^{7+}-> Mn^{2+))))

Applikation

Användningen av detta salt är oftast baserad på permanganatjonens höga oxiderande förmåga, vilket ger en antiseptisk effekt.

Medicinska applikationer

Kaliumpermanganat
Kalii permanganas
Kemisk förening
IUPAC	Kaliumpermanganat
Grov formel	KMnO 4
CAS	7722-64-7
PubChem	516875
drogbank	13831
Förening

Klassificering
Pharmacol. Grupp	Antiseptika och desinfektionsmedel
ATX	D08AX06
Doseringsformer
pulver till lösning
Andra namn
KMnO4, Kaliumpermanganat, Kaliumpermanganat, Kameleontmineral, Kaliumpermanganat, Kaliumpermanganat, Kaliumpermanganat
Mediafiler på Wikimedia Commons

Utspädda lösningar (cirka 0,1%) av kaliumpermanganat har funnit den bredaste användningen inom medicin som ett antiseptiskt medel, för att gurgla, tvätta sår och behandla brännskador . Som kräkmedel för oral administrering vid förgiftning med morfin, akonitin och några andra alkaloider används en utspädd (0,02-0,1%) lösning av kaliumpermanganat [1] .

Farmakologisk verkan

Antiseptisk . Vid kontakt med organiskt material frigörs atomärt syre . Oxiden som bildas under restaureringen av läkemedlet bildar komplexa föreningar med proteiner - albuminater (på grund av detta har kaliumpermanganat i små koncentrationer en sammandragande, och i koncentrerade lösningar - en irriterande, kauteriserande och solbrännande effekt). Det har också en luktborttagande effekt. Effektiv vid behandling av brännskador och sår. Kaliumpermanganats förmåga att neutralisera vissa gifter ligger till grund för användningen av dess lösningar för magsköljning vid förgiftning med ett okänt gift och matförgiftning. Vid intag absorberas det och utövar en effekt (leder till utveckling av methemoglobinemi ).

Indikationer

Smörjning av ulcerösa och brännskador - infekterade sår, sår och hudbrännskador. Skölj munnen och orofarynx - för infektionssjukdomar och inflammatoriska sjukdomar i slemhinnan i munhålan och orofarynx (inklusive tonsillit). För tvätt och sköljning vid gynekologiska och urologiska sjukdomar - kolpit och uretrit. För magsköljning vid förgiftning orsakad av intag av alkaloider ( morfin , akonitin , nikotin ), cyanvätesyra , fosfor , kinin ; hud - när anilin kommer på det ; ögon - när de påverkas av giftiga insekter.

Kontraindikationer

Överkänslighet.

Vid överdosering: skarp smärta i munhålan, längs matstrupen, i buken, kräkningar, diarré; slemhinnan i munhålan och svalget är ödematös, mörkbrun, lila till färgen, larynxödem är möjlig, utveckling av mekanisk asfyxi, brännskada, motorisk excitation, kramper, parkinsonism, hemorragisk kolit, nefropati, hepatopati. Med minskad surhet i magsaften kan methemoglobinemi utvecklas med svår cyanos och andnöd. Den dödliga dosen för barn är cirka 3 g , för vuxna - 0,3-0,5 g/kg .

Behandling: metylenblått ( 50 ml 1% lösning), askorbinsyra (intravenöst - 30 ml 5% lösning), cyanokobalamin - upp till 1 mg , pyridoxin (intramuskulärt - 3 ml 5% lösning).

Administreringsväg och doser

Utåt, i vattenlösningar för tvätt av sår ( 0,1-0,5 % ), för sköljning av mun och svalg ( 0,01-0,1 % ), för smörjning av ulcerösa och brännskador ( 2-5 % ), för sköljning ( 0,02-0,1 % ) i gynekologisk och urologisk praxis, samt magsköljning vid förgiftning.

Försiktighetsåtgärder

Det interagerar aktivt vid upphettning och även vid rumstemperatur med de flesta reduktionsmedel, till exempel organiska ämnen ( sackaros , tanniner , glycerin och många andra), lätt oxiderande ämnen, därför uppstår självuppvärmning vid blandning, vilket ibland orsakar själv- antändning av blandningen (med en koncentrerad lösning av glycerol , eller vattenfri - alltid) och kan leda till en explosion.

Att gnida torrt kaliumpermanganat med organiska ämnen och pulver av aktiva metaller och icke-metaller ( kalcium , aluminium , magnesium , fosfor , svavel , etc.) är mycket farligt - en explosion är mycket trolig.

Andra användningsområden

En 1-2% lösning används av trädgårdsmästare för att behandla frön före plantering [2]
Det används för att bestämma permanganats oxiderbarhet vid bedömning av vattenkvalitet i enlighet med GOST 2761-84 med hjälp av Kubel-metoden [1] .
En alkalisk lösning av kaliumpermanganat tvättar laboratorieglasvaror väl från fetter och andra organiska ämnen.
Lösningar (koncentrationer på cirka 3 g/l) används ofta för att tona fotografier.
Inom pyroteknik används det som ett starkt oxidationsmedel.
Det används som en katalysator för nedbrytning av väteperoxid i rymdraketmotorer.
En vattenlösning av kaliumpermanganat används för etsning av trä, som en bets.
En vattenlösning används också för att ta bort tatueringar. Resultatet uppnås genom en kemisk brännskada, där vävnaderna som innehåller färgämnet dör av. Denna metod skiljer sig inte mycket från att bara skära av huden och är vanligtvis mindre effektiv och mer obehaglig, eftersom brännskador tar mycket längre tid att läka. Tatueringen är inte helt borttagen, ärr kvar på sin plats.
Kaliumpermanganat eller natriumdikromat används som oxidationsmedel vid framställning av meta- och paraftalsyror från meta- respektive para-xylen (se tereftalsyra ).
Kaliumpermanganat är en prekursor i syntesen av mefedron och metkatinon ( efedron )

Får

Kemisk eller elektrokemisk oxidation av manganföreningar, disproportionering av kaliummanganat . Till exempel:

{\ce {2MnO2 + 3Cl2 + 8KOH -> 2KMnO4 + 6KCl + 4H2O))

{\ce {2K2MnO4 + Cl2 -> 2KMnO4 + 2KCl))

{\ce {3K2MnO4 + 2H2O -> 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH))

{\ce {2K2MnO4 + 2H2O -> 2KMnO4 + H2 ^ + 2KOH))

Den senare reaktionen sker under elektrolysen av en koncentrerad lösning av kaliummanganat och är endoterm, det är den huvudsakliga industriella metoden för att erhålla kaliumpermanganat.

Köpgräns

Ingår i IV-listan över PKKN- prekursorer i Ryssland [3] (vissa kontrollåtgärder kan uteslutas).

Den 14 juni 2013 erkändes det i Ukraina som en prekursor och inkluderades i listan över narkotiska ämnen [4] .

Anteckningar

↑ M. D. Mashkovsky. Mediciner. - M . : OOO "New Wave", 2002. - T. 2. - 608 sid. — 25 000 exemplar. — ISBN 5-7864-0129-4 .
↑ Frösås med kaliumpermanganat, beredning av kaliumpermanganatlösning. Hur späder man ut kaliumpermanganat korrekt? - Allt om plantor och växthus . Hämtad 19 februari 2019. Arkiverad från originalet 25 februari 2019. (obestämd)
↑ Dekret från Ryska federationens regering av den 30/06/1998 N 681 "Om godkännande av listan över narkotiska droger, psykotropa ämnen och deras prekursorer som är föremål för kontroll i Ryska federationen" (med ändringar och tillägg) . Hämtad 27 mars 2014. Arkiverad från originalet 20 april 2013. (obestämd)
↑ I Ukraina erkändes kaliumpermanganat som en prekursor . Gazeta.Ru (14 juni 2013). Hämtad 14 juni 2013. Arkiverad från originalet 18 juni 2013. (ryska)

Litteratur

Vulfson N. S. Preparative organic chemistry, sid. 656, 657.
Kazansky B. A. (red.) Synteser av organiska preparat (samling 3), sid. 145.
Remy G. Kurs i oorganisk kemi (bd 1), sid. 817.

Länkar

Internationellt kemikaliesäkerhetskort 0672

Ordböcker och uppslagsverk	Stor katalanska Stor ryss Brockhaus och Efron runt världen Litet Brockhaus och Efron Britannica (online)

Manganföreningar _

Dimanganarsenid (Mn 2 As)
Manganarsenid ( MnAs )
Mangan(II)acetat (Mn( CH3COO ) 2 )
Mangan(III)acetylacetonat ([Mn(C 5 H 7 O 2 ) 3 ])
Manganborid (MnB)
Mangan(II)bromid ( MnBr2 )
Manganhexakarbonyl (Mn(CO) 6 )
Mangan(II)hydroxid (Mn(OH) 2 )
Mangan(II)väteortofosfat (MnHPO 4 )
Dekakarbonyldimangan (Mn 2 (CO) 10 )
Mangandiborid (MnB 2 )
Mangan(II)dihydroortofosfat (Mn(H 2 PO 4 ) 2 )
Pentamangandinitrid (Mn 5 N 2 )
Trimangandinitrid (Mn 3 N 2 )
Mangandisilicid (MnSi 2 )
Trimangandifosfid (Mn 3 P 2 )
Mangan(II)jodid ( MnI2 )
Manganmetahydroxid (MnO(OH))
Trimangankarbid (Mn 3 C)
mangankarbider
Mangan(II)karbonat (MnCO 3 )
Bariummanganat (BaMnO 4 )
Kaliummanganat (K 2 MnO 4 )
Natriummanganat (Na 2 MnO 4 )
Permangansyra (HMnO 4 )
Mangan(II)metasilikat ( MnSiO3 )
Mangannitrat (Mn(NO 3 ) 2 )
Dimangannitrid (Mn 2 N)
Tetramangannitrid (Mn 4 N)
Mangan(II)oxid (MnO)
Manganoxid (II, III) (Mn 3 O 4 )
Manganoxid (II, IV) (Mn 5 O 8 )
Mangan(III)oxid (Mn 2 O 3 )
Mangan(IV)oxid (MnO 2 )
Mangan(VI ) oxid (MnO3 )
Mangan(VII)oxid (Mn 2 O 7 )
Mangan(II)ortosilikat (Mn 2 SiO 4 )
Mangan(II)ortofosfat (Mn 3 (PO 4 ) 2 )
Kaliumpermanganat (KMnO 4 )
Litiumpermanganat (LiMnO 4 )
Natriumpermanganat (NaMnO 4 )
Silverpermanganat (AgMnO 4 )
Manganpyrofosfat (Mn 2 P 2 O 7 )
Dimangan silicid (Mn 2 Si)
Mangansilicid (MnSi)
Mangan(II) sulfat (MnSO 4 )
Mangan(III)sulfat (Mn 2 (SO 4 ) 3 )
Mangan (IV) sulfat (Mn (SO 4 ) 2 )
Mangan(II)sulfid (MnS)
Mangan(IV)sulfid (MnS 2 )
Natriumtetraoxomanganat ( V ) ( Na3MnO4 )
Mangan(II)tiocyanat (Mn(SCN) 2 )
Dimangan fosfid (Mn 2 P)
Manganfosfid (MnP)
Tetramanganfosfid (Mn 4 P)
Trimanganfosfid (Mn 3 P)
Mangan(II)fluorid (MnF 2 )
Mangan(III)fluorid (MnF 3 )
Mangan(IV)fluorid (MnF 4 )
Mangan(II)klorid ( MnCl2 )
Mangan(III)klorid ( MnCl3 )
Mangan(IV)klorid (MnCl 4 )
(Cyclopentadienyl) dikarbonyl (tiokarbonyl) mangan
(Mn (C 5 H 5 ) (CO) 2 (CS))