Le permanganate de potassium

Le permanganate de potassium
Nom IUPAC manganate de potassium (VII)
Autres noms Permanganate de potassium Chameleon min??raux, cristaux de Condy
Identificateurs
Num??ro 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 +
Propri??t??s
Formule mol??culaire	KMnO 4
Masse molaire	158,04 g / mol
Apparence	aiguilles violac??-bronze-gris; magenta rose en solution
Densit??	2,703 g / cm??, solide
Point de fusion	270 ?? C d??composition.
Solubilit?? dans l'eau	6,38 g / 100 ml ?? 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 compos??s apparent??s
D'autres cations	permanganate de sodium
Des compos??s apparent??s	Manganate de potassium (K 2 MnO 4); Heptoxyde mangan??se; permanganate de sodium
Sauf indication contraire, les donn??es sont donn??es pour le mat??riel dans leur ??tat standard (?? 25 ?? C, 100 kPa)
R??f??rences d'Infobox

Le permanganate de potassium est le compos?? chimique K Mn O _4. Dans ce sel, le mangan??se est dans le 7 ??tat d'oxydation . Le sel est ??galement connu comme "permanganate de potassium." L'ion permanganate est une forte agent oxydant. Il se dissout dans l'eau pour donner des solutions violines, ??vaporation qui donne prismatiques cristaux ??tincelants noir violac??. Il a une saveur douce.

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

Pr??paration

Le permanganate de potassium est fabriqu?? ?? grande ??chelle en raison de ses multiples utilisations en laboratoire. Dans la premi??re ??tape, pyrolusite, qui est le dioxyde de mangan??se dans sa forme naturelle, est fusionn??e avec l'hydroxyde de potassium et on a chauff?? dans l'air ou avec du nitrate de potassium (une source d'oxyg??ne). Cela conduit ?? la formation de manganate de potassium, par oxydation ??lectrolytique 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 ??galement ??tre pr??par??s par traitement d'une solution d'ions Mn ²⁺ avec de tr??s fortes agents oxydants tels que le dioxyde de plomb, PbO _2, ou le bismuthate de sodium, NaBiO _3, et ces r??actions ont ??t?? utilis??es pour tester la pr??sence de mangan??se en raison de la formation de la couleur violette du permanganate distinctement.

Utilisations

Presque toutes les applications de permanganate de potassium sont d??riv??s d'elle ??tant un agent oxydant dans diverses r??actions chimiques en laboratoire et dans l'industrie.

traitement d??sinfectant et de l'eau

A titre d'oxydant, le permanganate de potassium peut agir comme un d??sinfectant. Par exemple, des solutions dilu??es sont utilis??es en tant que traitement pour aphtes (ulc??res), du d??sinfectant pour les mains et le traitement pour les formes l??g??res pompholyx, dermatite et fongiques infections des mains ou des pieds. Le permanganate de potassium, pouvant ??tre obtenu ?? piscine magasins de fournitures, est utilis?? dans les zones rurales pour ??liminer le fer et sulfure d'hydrog??ne (odeur d'??uf pourri) de bien et eaux us??es.

KMnO ₄ dilu?? de solution ?? 0,01% peut ??tre utilis?? pour le nettoyage et la d??sodorisation suppurantes r??actions eczmatous et des plaies. Il peut ??galement ??tre utilis?? pour le traitement du pied d'athl??te ?? la m??me concentration. KMnO ₄ est toutefois irritant pour les muqueuses.

Une solution ?? 0,05% de permanganate de potassium peut ??tre utilis?? pour traiter les affections bucco-sinus. Lorsqu'il est utilis?? 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 efficacit?? est similaire ?? un rince-bouche commercial.

Utilisations biom??dicales

Diluer la solution introduite dans le ut??rus ont ??t?? utilis??es pour l'auto-induit avortements. L'insertion de la forme cristalline en tant que abortive dans le vagin a ??galement ??t?? tent??e, ce qui entra??ne souvent des blessures graves.

Une solution dilu??e de permanganate de potassium est utilis?? dans acidifi?? histologie pour blanchir la m??lanine qui obscurcit le d??tail de tissu. Le permanganate de potassium peut ??galement ??tre utilis?? pour diff??rencier amylo??de AA ?? partir d'autres types de pathologiquement amylo??de d??pos??e dans les tissus du corps. L'incubation de tissu fix?? avec du permanganate de potassium emp??chera amylo??de AA de coloration avec rouge Congo alors que d'autres types d'amylo??de ne sont pas affect??s.

Chimie analytique

Le permanganate de potassium peut ??galement ??tre utilis?? pour d??terminer quantitativement la mati??re organique oxydable totale dans un ??chantillon aqueux. La valeur d??termin??e est connu comme ??tant la valeur de permanganate. En chimie analytique , une normalis?? solution aqueuse de KMnO ₄ est parfois utilis?? comme un oxydant titrant titrages en raison de sa couleur pourpre profonde redox. De fa??on apparent??e, il est utilis?? en tant que R??actif pour mesurer la Indice Kappa de la p??te de bois.

R??actions

Synth??se organique

Diluer solutions de KMnO ₄ convert alc??nes en des diols (glycols). Ce probl??me est ??galement utilis?? en tant que qualitatif test de la pr??sence de doubles ou triples liaisons dans une mol??cule, comme la r??action d??colore la solution de permanganate; par cons??quent il est parfois appel?? Test de Bayer. Cependant, le brome sert mieux en mesure insaturation (des doubles ou triples liaisons) quantitative, ??tant donn?? que KMnO _4, qui est un agent oxydant tr??s fort peut r??agir avec les impuret??s dans un ??chantillon.

Dans des conditions acides, la double liaison alc??ne est cliv?? pour donner le appropri??e acide carboxylique :

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

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

C ₆ H ₁₃ CHO + [O] → C ₆ H ₁₃ COOH

Les solutions concentr??es oxydent une un groupe m??thyle (ou un autre groupe alkyle avec un atome d'hydrog??ne benzylique) sur un cycle aromatique, par exemple le tolu??ne ?? l'acide benzo??que.

KMnO ₄ se oxyde le chlorhydrate de pseudo??ph??drine ?? produire m??thcathinone, un Annexe I drogues aux ??tats-Unis. En cons??quence, la DEA a limit?? son utilisation et la vente par le classant comme un pr??curseur contr??l??e Liste II. Le permanganate de potassium est r??pertori?? comme un pr??curseur dans le tableau I de la Convention des Nations Unies contre le trafic illicite de stup??fiants et de substances psychotropes.

KMnO ₄ est ??galement utilis?? dans l'??limination des impuret??s de la base de coca dans la production de coca??ne. Les r??sultats de base pures ?? cristaux blancs esth??tique.

Acides et KMnO ₄

Concentr?? acide sulfurique r??agit avec KMnO ₄ pour donner Mn ₂ O _7, qui peut ??tre explosif. De m??me concentr??e de l'acide chlorhydrique donne le chlore . Les produits contenant de Mn- r??actions d'oxydo-r??duction d??pendent du pH. acides sont des solutions de permanganate r??duit ?? l'l??g??rement rose mangan??se (II) sulfate ([Mn (H ₂ O) _6] ^2+). En solution neutre, le permanganate est r??duite de seulement 3e ^- pour donner MnO _2, dans lequel Mn est dans un ??tat d'oxydation +4. Ce est la mati??re qui colore sa peau lors de la manipulation KMnO _4. KMnO ₄ r??duit spontan??ment dans un solution alcaline au vert K ₂ MnO _4, dans lequel le mangan??se est dans l'??tat d'oxydation +6.

Une r??action curieux est produite par addition d'acide sulfurique concentr?? pour le permanganate de potassium. Bien qu'aucune r??action peut ??tre apparente, la vapeur sur le m??lange se enflamme papier impr??gn?? d'alcool. Le permanganate de potassium et l'acide sulfurique r??agissent pour produire certains ozone , qui a un pouvoir oxydant ??lev?? et se oxyde rapidement l'alcool, l'amenant ?? combust. Comme une r??action similaire produit explosive Mn ₂ O _7, ce ne devrait ??tre tent??e avec grand soin. Une ??quation approximative pour la formation d'ozone est repr??sent?? ci-dessous.

A la temp??rature 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 m??lange fondu de la mati??re min??rale pyrolusite et le carbonate de potassium, pour obtenir un mat??riau qui, lorsqu'il est dissous dans l'eau, a donn?? une solution vert ( manganate de potassium) qui d??place lentement au violet permanganate de potassium, puis enfin rouge. Ce rapport constitue la premi??re description de la production de permanganate de potassium.

Peu moins de deux cents ans plus tard London chimiste Henry Bollmann Condy avait un int??r??t dans les d??sinfectants, et commercialis?? plusieurs produits, y compris l'eau ozon??e. Il a constat?? que la fusion pyrolusite avec NaOH et dissous dans l'eau produit une solution avec des propri??t??s d??sinfectantes. Il a fait breveter cette solution, et commercialis?? comme le liquide de Condy. Bien qu'efficace, la solution ne est pas tr??s stable. Ceci a ??t?? r??solu en utilisant KOH au lieu de NaOH . Ce ??tait plus stable, et avait l'avantage de la conversion facile aux cristaux de permanganate de potassium aussi efficaces. Ce mat??riau cristallin ??tait connu comme les cristaux de Condy ou la poudre de Condy. Le permanganate de potassium ??tait relativement facile ?? fabriquer de mani??re Condy a ensuite ??t?? contraint de passer beaucoup de temps dans les litiges afin d'arr??ter les concurrents de commercialiser des produits semblables ?? Fluid Condy ou les cristaux de Condy.

Les premiers photographes ont utilis?? comme une composante de poudre de flash. Il est maintenant remplac?? par d'autres agents oxydants, en raison de l'instabilit?? des m??langes permanganate.

S??curit??

Solide KMnO ₄ est un comburant fort et en g??n??ral, il devrait ??tre s??par??s des substances oxydables. Diluer solutions aqueuses de KMnO ₄ ne sont pas dangereux. KMnO ₄ formes de produits dangereux au contact avec les acides concentr??s. Par exemple, une r??action avec de l'acide sulfurique concentr?? produit le mangan??se hautement explosif (VII) oxyde (Mn ₂ O _7).

A titre d'oxydant, le permanganate de potassium colore la main et des v??tements comme il est r??duit ?? MnO _2. taches de v??tements peuvent ??tre lav??s ?? l'aide d'acide ac??tique . les taches de la peau, qui sont g??n??ralement brun, disparaissent dans les 48 heures.