- Formula
- Struktur kimia
- Permohonan
- Perubatan dan veterinar
- Rawatan air
- Pemeliharaan buah-buahan
- Aksi terbakar
- Titisan redoks
- Reagen dalam sintesis organik
- Kegunaan sejarah
- Bagaimana ia dilakukan?
- Hartanah
- Penguraian
- Kuasa pengoksidaan
- Rujukan
The kalium permanganat (KMnO 4) adalah sebatian organik yang terdiri daripada mangan - logam kumpulan peralihan 7 (VIIB) -, oksigen dan kalium. Ia adalah pepejal berwarna ungu tua. Penyelesaian berairnya juga berwarna ungu gelap; larutan ini menjadi kurang ungu kerana ia dicairkan dalam jumlah air yang lebih besar.
KMnO 4 kemudian mula mengalami penurunan (memperoleh elektron) berturut-turut warna mengikut urutan berikut: ungu> biru> hijau> kuning> tidak berwarna (dengan endapan coklat MnO 2 ). Reaksi ini menunjukkan sifat penting kalium permanganat: ia adalah agen pengoksidaan yang sangat kuat.
Formula
Formula kimianya ialah KMnO 4 ; iaitu, untuk setiap kation K + terdapat anion MnO 4 - berinteraksi dengan ini
Struktur kimia
Imej atas mewakili struktur kristal KMnO 4 , yang jenis ortorhombik. Sfera ungu sesuai dengan kation K + , sementara tetrahedron yang dibentuk oleh empat sfera merah dan sfera kebiruan sesuai dengan MnO 4 - anion .
Mengapa anion mempunyai geometri tetrahedral? Struktur Lewis anda menjawab soalan ini. Garis putus-putus bermaksud bahawa ikatan berganda bergema antara Mn dan O. Untuk menggunakan struktur ini, pusat logam mesti mempunyai hibridisasi sp 3 .
Oleh kerana mangan kekurangan pasangan elektron yang tidak dibahagikan, ikatan Mn-O tidak didorong ke satah yang sama. Begitu juga, cas negatif diedarkan di antara empat atom oksigen, yang bertanggungjawab untuk orientasi kation K + dalam susunan kristal.
Permohonan
Perubatan dan veterinar
Kerana tindakan bakteria, ia digunakan dalam pelbagai penyakit dan keadaan yang menyebabkan lesi kulit, seperti: jangkitan kaki kulat, impetigo, luka dangkal, dermatitis dan ulser tropik.
Kerana tindakannya yang berbahaya, kalium permanganat harus digunakan pada kepekatan rendah (1: 10,000), yang membatasi keberkesanan tindakannya.
Ia juga digunakan untuk merawat parasit ikan di akuarium yang menyebabkan jangkitan insang dan ulser kulit.
Rawatan air
Ini adalah regenerasi kimia yang digunakan untuk menghilangkan zat besi, magnesium dan hidrogen sulfida (dengan bau yang tidak menyenangkan) dari air, dan dapat digunakan untuk membersihkan air buangan.
Besi dan magnesium mendakan sebagai oksida yang tidak larut dalam air. Di samping itu, ia membantu menghilangkan karat yang terdapat di dalam paip.
Pemeliharaan buah-buahan
Kalium permanganat menghilangkan dengan pengoksidaan etilena yang dihasilkan dalam pisang semasa penyimpanannya, membiarkannya tetap tidak masak selama lebih dari 4 minggu, walaupun pada suhu bilik.
Di Afrika mereka menggunakannya untuk merendam sayur-sayuran, untuk meneutralkan dan menghilangkan agen bakteria yang ada.
Aksi terbakar
Kalium permanganat digunakan untuk membatasi penyebaran kebakaran. Berdasarkan kemampuan permanganat untuk memulai kebakaran, digunakan untuk membuat kebakaran dalam kebakaran hutan.
Titisan redoks
Dalam kimia analitik, larutan berair piawai digunakan sebagai titran pengoksidaan dalam penentuan redoks.
Reagen dalam sintesis organik
Ia berfungsi untuk menukar alkena menjadi diol; iaitu, dua kumpulan OH ditambahkan pada ikatan berganda C = C. Persamaan kimia berikut:
Begitu juga, dalam larutan asid sulfurik dengan asid kromik (H 2 CrO 4 ) ia digunakan untuk pengoksidaan alkohol primer (R-OH) kepada asid karboksilik (R-COOH atau RCO 2 H).
Kekuatan pengoksidaannya cukup kuat untuk mengoksidakan kumpulan alkil primer atau sekunder sebatian aromatik, "karboksilasi" mereka; iaitu mengubah rantai sampingan R (misalnya, CH 3 ) menjadi kumpulan COOH.
Kegunaan sejarah
Itu adalah bagian dari serbuk yang digunakan sebagai kilat dalam fotografi atau untuk memulai reaksi termit.
Ia digunakan dalam Perang Dunia Kedua untuk penyamaran kuda putih pada siang hari. Untuk ini mereka menggunakan mangan dioksida (MnO 2 ), yang berwarna coklat; dengan cara ini mereka tidak disedari.
Bagaimana ia dilakukan?
Pirolit mineral mengandungi mangan dioksida (MnO 2 ) dan kalium karbonat (CaCO 3 ).
Pada tahun 1659 ahli kimia Johann R. Glauber mencairkan mineral dan melarutkannya ke dalam air, memerhatikan penampilan pewarnaan hijau dalam larutan, yang kemudian berubah menjadi ungu dan akhirnya menjadi merah. Warna terakhir ini sesuai dengan penghasilan kalium permanganat.
Pada pertengahan abad kesembilan belas Henry Condy mencari produk antiseptik dan pada mulanya merawat pirolit dengan NaOH dan kemudian dengan KOH, menghasilkan kristal Condy yang disebut; iaitu permanganat kalium.
Kalium permanganat dihasilkan secara industri dari mangan dioksida yang terdapat dalam mineral pirolit. MnO 2 yang terdapat dalam mineral bertindak balas dengan kalium hidroksida dan kemudiannya dipanaskan dengan kehadiran oksigen.
2 MnO 2 + 4 KOH + O 2 => 2 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O
Kalium manganat (K 2 MnO 4 ) diubah menjadi kalium permanganat dengan pengoksidaan elektrolit dalam medium alkali.
2 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O => 2 KMnO 4 + 2 KOH + H 2
Dalam tindak balas lain untuk menghasilkan kalium permanganat, kalium manganat ditindak balas dengan CO 2 , mempercepat proses ketidakseimbangan:
3 K 2 MnO 4 + 2 CO 2 => 2 KMnO 4 + MnO 2 + K 2 CO 3
Oleh kerana penghasilan MnO 2 (mangan dioksida) prosesnya tidak baik, perlu menghasilkan KOH dari K 2 CO 3 .
Hartanah
Ia adalah pepejal kristal ungu yang mencair pada suhu 240 ºC, yang mempunyai ketumpatan 2.7 g / mL, dan berat molekul kira-kira 158 g / mol.
Tidak larut dalam air (6,4 g / 100 ml pada 20 ºC), yang menunjukkan bahawa molekul air tidak melarutkan ion MnO 4 - sebahagian besarnya , kerana mungkin geometri tetrahedralnya memerlukan banyak air untuk pembubarannya. Begitu juga, ia juga dapat dilarutkan dalam metil alkohol, aseton, asid asetik, dan piridin.
Penguraian
Ia terurai pada suhu 240 ºC, melepaskan oksigen:
2KMnO 4 => K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
Ia boleh mengalami penguraian dengan tindakan alkohol dan pelarut organik lain, serta tindakan asid kuat dan agen pengurangan.
Kuasa pengoksidaan
Dalam garam ini, mangan menunjukkan keadaan pengoksidaan tertinggi (+7), atau sama dengan jumlah elektron maksimum yang boleh kehilangan ionnya. Sebaliknya, konfigurasi elektron mangan ialah 3 d 5 4 s 2 ; oleh itu, dalam kalium permanganat, seluruh cangkang valens atom mangan "kosong."
Jadi atom mangan mempunyai kecenderungan semula jadi untuk mendapatkan elektron; iaitu untuk dikurangkan kepada keadaan pengoksidaan lain dalam media alkali atau berasid. Inilah penjelasan mengapa KMnO 4 adalah agen pengoksidaan yang kuat.
Rujukan
- Wikipedia. (2018). Permanganat kalium. Diakses pada 13 April 2018, dari: en.wikipedia.org
- F. Albert Cotton dan Geoffrey Wilkinson, FRS. (1980). Kimia Anorganik Lanjutan. Editorial Limusa, México, edisi ke-2, halaman 437-452.
- Robin Wasserman. (14 Ogos 2017). Kegunaan Perubatan untuk Kalium Permanganat. Diakses pada 13 April 2018, dari: livestrong.com
- Clark D. (30 September 2014). 3 kegunaan utama kalium permanganat. Diakses pada 13 April 2018, dari: technology.org
- James H. Pohl, Ali Ansary, Irey RK (1988). Termodinamik Modular, Vol. 5, Penilaian perubahan harta tanah. Ediciones Ciencia y Técnica, SA México, Editorial Limusa, halaman 273-280.
- JM Medialdea, C. Arnáiz dan E. Díaz. Kalium permanganat: pengoksidaan yang kuat dan serba boleh. Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Alam Sekitar. Sekolah Universiti Seville.
- Hasan Zulic. (27 Oktober 2009). Rawatan Air Sisa Biologi. . Diakses pada 13 April 2018, dari: es.wikipedia.org
- Adam Rędzikowski. (12 Mac 2015). Permanganat kalium sederhana. . Diakses pada 13 April 2018, dari: commons.wikimedia.org