Перманганат калия разложение


разложение перманганата калия уравнение

Перманганат калия представляет собой мелкокристаллический порошок красно-фиолетового (почти черного) цвета, который разлагается при нагревании. Он умеренно растворяется в воде (раствор окрашивается в интенсивный фиолетовый цвет) и при этом не гидролизуется. Не образует кристаллогидратов.
Перманганат калия — сильный окислитель в растворе и при спекании; в сильнокислотной среде восстанавливается, как правило, до , в нейтральной среде — до , в сильнощелочной среде — до .
Один из способов получения кислорода в лабораторных условиях – это разложение перманганата калия. Уравнение данной реакции выглядит следующим образом:
 
().
 
Рассчитаем количество вещества этой соли (значения относительных атомных масс химических элементов, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):
 
;
.
 
;
;
.
 
Согласно уравнению реакции, перманганат калия и кислород находятся в следующих мольных соотношениях:
 
.
 
Это означает, что количество вещества кислорода будет равно:
 
.
 
 
Тогда, объем выделившегося в ходе реакции разложения перманганата калия кислорода будет равняться:
 
;
;
.

ru.solverbook.com

Разложение перманганата калия. Свойства солей марганцевой кислоты

Окислительно-восстановительные процессы лежат в основе важнейших явлений живой и неживой природы: горения, разложения сложных веществ, синтеза органических соединений. Перманганат калия, свойства которого мы изучим в нашей статье, относится к наиболее сильным окислителям, применяемым в лабораторных и промышленных условиях. Его окислительные способности зависят от степени окисления атома, которая меняется в ходе реакции. Рассмотрим это на конкретных примерах химических процессов, происходящих с участием молекул KMnO4.

Характеристика вещества

Рассматриваемое нами соединение (перманганат калия) является одним из наиболее применяемых в промышленности веществ – соединений марганца. Соль представлена кристаллами в виде правильных призм темно-фиолетового цвета. Она хорошо растворяется в воде и образует раствор малинового цвета, обладающий прекрасными бактерицидными характеристиками. Поэтому вещество нашло широкое применение как в медицине, так и в быту в качестве бактерицидного средства. Как и другие соединения семивалентного марганца, соль способна окислять многие соединения органической и неорганической природы. К разложению перманганата калия прибегают в химических лабораториях для получения небольших объемов чистого кислорода. Соединение окисляет сульфитную кислоту в сульфатную. В промышленности KMnO4 применяется для выделения газообразного хлора из соляной кислоты. Оно также окисляет большинство органических веществ, способно переводить соли двухвалентного железа в форму его трехвалентных соединений.

Опыты с марганцовкой

Вещество, в быту называемое марганцовкой, при нагревании разлагается. В продуктах реакции обнаруживается свободный кислород, двуокись марганца и новая соль – K2MnO4. В лаборатории этот процесс проводят для получения чистого кислорода. Химическое уравнение разложения перманганата калия можно представить так:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2.

Сухое вещество, представляющее собой фиолетовые кристаллы в виде правильных призм, нагревают до температуры +200 °C. Катион марганца, находящийся в составе соли, имеет степень окисления, равную +7. Она снижается в продуктах реакции до величин +6 и +4 соответственно.

Окисление этилена

Газообразные углеводороды, относящиеся к различным классам органических соединений, имеют как одинарные, так и кратные связи между атомами углерода в составе своих молекул. Как определить присутствие пи-связей, лежащих в основе непредельного характера органического соединения? Для этого проводят химические опыты, пропуская исследуемое вещество (например, этен или ацетилен) через фиолетовый раствор перманганата калия. Наблюдается его обесцвечивание, так как непредельная связь разрушается. Молекула этилена окисляется и из непредельного углеводорода превращается в двухатомный предельный спирт – этиленгликоль. Данная реакция является качественной на наличие двойных или тройных связей.

Особенности химических проявлений KMnO4

Если степени окисления реагентов и продуктов реакции изменяются, значит происходит реакция окисления-восстановления. В ее основе лежит явление перемещения электронов от одних атомов к другим. Как и в случае с разложением перманганата калия, так и в других реакциях, вещество проявляет ярко выраженные свойства окислителя. Например, в подкисленном растворе сернистокислого натрия и перманганата калия образуется сульфаты натрия, калия и марганца, а также вода:

5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H20.

В этом случае ион серы является восстановителем, а марганец, входящий в сложный анион MnO4-, проявляет свойства окислителя. Он принимает пять электронов, поэтому степень его окисления снижается с +7 до +2.

Влияние среды на протекание химической реакции

В зависимости от концентрации ионов водорода или гидроксильных групп различают кислый, щелочной или нейтральный характер раствора, в котором происходит окислительно-восстановительная реакция. Например, при избыточном содержании катионов водорода, ион марганца со степенью окисления +7 в перманганате калия понижает ее до +2. В щелочной среде, при высокой концентрации гидроксильных групп, сульфит натрия, взаимодействуя с перманганатом калия, окисляется до сульфата. Ион марганца со степенью окисления +7 переходит в катион с зарядом +6, находящийся в составе K2MnO4, раствор которого имеет зеленую окраску. В нейтральной среде сульфит натрия и перманганат калия реагируют между собой, при этом осаждается двуокись марганца. Степень окисления катиона марганца уменьшается с +7 до +4. В продуктах реакции также обнаруживаются сульфат натрия и щелочь – гидроксид натрия.

Применение солей марганцевой кислоты

Реакция разложения перманганата калия при нагревании и другие окислительно-восстановительные процессы, проходящие с участием солей марганцевой кислоты, часто используются в промышленности. Например, окисление многих органических соединений, выделение газообразного хлора из соляной кислоты, превращение солей двухвалентного железа в трехвалентное. В сельском хозяйстве раствор KMnO4 применяют для предпосевной обработки семян и почвы, в медицине им обрабатывают поверхность ран, дезинфицируют воспаленные слизистые оболочки носовой полости, используют для обеззараживания предметов личной гигиены.

В нашей статье мы не только подробно изучили процесс разложения перманганата калия, но также рассмотрели его окислительные свойства и применение в быту и промышленности.

fb.ru

Реакция разложения перманганата калия

Перманганат калия представляет собой мелкокристаллический порошок красно-фиолетового (почти черного) цвета, который разлагается при нагревании. Он умеренно растворяется в воде (раствор окрашивается в интенсивный фиолетовый цвет) и при этом не гидролизуется. Не образует кристаллогидратов.
Перманганат калия — сильный окислитель в растворе и при спекании; в сильнокислотной среде восстанавливается, как правило, до , в нейтральной среде — до , в сильнощелочной среде — до .
Реакция разложения перманганата калия выглядит следующим образом:
 
().
 
Рассчитаем количество вещества этой соли (значения относительных атомных масс химических элементов, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):
 
;
.
 
;
;
.
 
Согласно уравнению реакции, перманганат калия и кислород находятся в следующих мольных соотношениях:
 
.
 
Это означает, что количество вещества кислорода будет равно:
 
.
 
 
Тогда, объем выделившегося в ходе реакции разложения перманганата калия кислорода будет равняться:
 
;
;
.

ru.solverbook.com

Разложение KMnO4, напишите уравнение реакции

Перманганат калия представляет собой прозрачные кристаллы красно-фиолетового (почти черного) цвета, которые разлагаются при нагревании. Молекулярное уравнение реакции термического разложения KMnO4 (перманганата калия), протекающее при температуре выше приводит к образованию манганата калия, оксида марганца (IV) и кислорода (лабораторный способ получения этого газа) и имеет вид:

   

Перманганат калия умеренно растворяется в воде, даже при подкислении раствора серной кислотой (раствор окрашивается в интенсивный фиолетовый цвет), но при этом не гидролизуется.
Кристаллогидратов не образует. Разлагается в растворе (медленно), при действии концентрированных кислот, щелочей и гидрата аммиака при нагревании. Сильный окислитель в растворе и при спекании; в сильнокислотной среде восстанавливается, как правило, до , в нейтральной среде до , в сильнощелочной среде — до . Реагирует с типичными восстановителями, этанолом, водородом. Вступает в реакции обмена.

   

   

   

Перманганат калия получают в результате химического или электрохимического окисления соединений марганца, а также по реакции диспропорционирования манганата калия.

ru.solverbook.com

Разложение перманганата калия

Перманганат калия представляет собой мелкокристаллический порошок красно-фиолетового (почти черного) цвета, который разлагается при нагревании. Он умеренно растворяется в воде (раствор окрашивается в интенсивный фиолетовый цвет) и при этом не гидролизуется. Не образует кристаллогидратов.
Перманганат калия — сильный окислитель в растворе и при спекании; в сильнокислотной среде восстанавливается, как правило, до , в нейтральной среде — до , в сильнощелочной среде — до .
Разложение перманганата калия происходит согласно указанному ниже уравнению реакции:
 
().
 
Рассчитаем количество вещества этой соли (значения относительных атомных масс химических элементов, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):
 
;
.
 
;
;
.
 
Согласно уравнению реакции, перманганат калия и кислород находятся в следующих мольных соотношениях:
 
.
 
Это означает, что количество вещества кислорода будет равно:
 
.
 
 
Тогда, объем выделившегося в ходе реакции разложения перманганата калия кислорода будет равняться:
 
;
;
.

ru.solverbook.com

Перманганат калия. Задачи 1099 - 1100

Задача 1099. 
Написать уравнение реакции термического разложения перманганата калия. К какому типу окислительно-восстановительных превращений относится эта реакция?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

2КMnO4   К2MnO4 + MnO2↓  + O2

Здесь марганец уменьшает свою степень окисления от +7 до +6 (является окислителем), а кислород увеличивает сою степень окисления от -2 до 0 (является восстановителем). Реакции, при которых одна составная часть сложного вещества служит окислителем (Mn), а другая – восстановителем (О), называется внутримолекулярной реакцией окисления-восстановления.
 


Приготовление раствора, содержащего смесь из комбинации ионов

Задача 1100. 
Можно ли приготовить раствор, который содержал бы одновременно Sn2+ и Hg2+; Sn2+ и Fe3+; SO32- и MnO4–; Cr2O72- и SO42-? Указать, какие комбинации ионов невозможны и почему.
Решение:
а) В Sn2+ атом элемента находится в своей промежуточной степени окисления, поэтому ион Sn2+ будет проявлять восстановительные свойства. В  Hg2+ атом элемента ртути находится в своей высшей степени окисления, поэтому ион Hg2+  будет проявлять только окислительные свойства. Уравнения полуреакций процесса окисления-восстановления:

Таким образом, приготовить раствор, который содержал бы одновременно Sn2+ и Hg2+ нельзя, так как будет протекать окислительно-восстановительный процесс.

б) В Sn2+ атом элемента находится в своей промежуточной степени окисления, поэтому ион Sn2+ будет проявлять восстановительные свойства. В  Fe3+ атом элемента железа находится в своей высшей степени окисления, поэтому ион Fe3+ будет проявлять только окислительные свойства. Уравнения полуреакций процесса окисления-восстановления:

Таким образом, приготовить раствор, который содержал бы одновременно Sn2+ и Fe3+ нельзя, так как будет протекать окислительно-восстановительный процесс.

в) В SO32- атом элемента серы находится в своей промежуточной степени окисления, поэтому ион SO32- будет проявлять восстановительные свойства. В  MnO4 атом элемента марганца находится в своей высшей степени окисления, поэтому ион MnO4 будет проявлять только окислительные свойства. Уравнения полуреакций процесса окисления-восстановления:

Таким образом, приготовить раствор, который содержал бы одновременно SO32- и MnO4; нельзя, так как будет протекать окислительно-восстановительный процесс.

г) В Cr2O72- атом элемента хрома находится в своей высшей степени окисления, поэтому ион Cr2O72- будет проявлять окислительные свойства. В SO42- атом элемента серы находится в своей высшей степени окисления, поэтому ион SO42-  будет проявлять только окислительные свойства. 

Так как в растворе присутствуют ионы Cr2O72- и SO42-, которые оба проявляют окислительные свойства, то приготовит раствор с одновременным содержанием этих ионов возможно.

Ответ: г.

buzani.ru

Термическое разложение перманганата калия - Справочник химика 21

    Термическое разложение перманганата калия  [c.357]

    Указать вещества, получающиеся при термическом разложении перманганата калия  [c.221]

    Написать уравнение реакции термического разложения перманганата калия. К какому типу окислительно-восстановительных превращений относится эта реакция  [c.249]

    Предложите способы определения состава смеси веществ после термического разложения перманганата калия. Докажите также, что в смеси не содержится неразложившийся перман- [c.461]


    Исследование кинетики термического разложения перманганата калия [c.438]

    Перечислите все продукты, которые могут образоваться при термическом разложении перманганата калия. Объясните, получение каких продуктои наиболее вероятно. [c.141]

    При термическом разложении перманганата калия образуется манганат калия КаМпО, диоксид марганца МпОд и кислород. Определить объем выделившегося кислорода (н. у.) при разложении 12,8 г перманганата калия, содержащего 1,25% примесей. [c.7]

    Механизм термического разложения перманганата калия в твердой фазе. Болдырев В. В. Сб. Механизм и кинетика гетерогенных реакций . М., Наука , 1973, стр. 183—190. [c.231]

    Вскоре из смеси начинает вылетать поток ярко светящихся частиц, настоящий звездный дождь . Уголь и железо окисляются кислородом, выделяющимся при термическом разложении перманганата калия. [c.360]

    Смешайте на сухой бумаге одинаковые объемы (не больше чем по одной ложечке) порошков перманганата калия, древесного угля и порошка железа Смесь насыпьте в пробирку из тугоплавкого стекла или железный тигель, поместите в кольцо или в лапку штатива (пробирку — выходным отверстием вверх) и нагревайте пламенем спиртовки или газовой горелки Вскоре из смеси начинает вылетать поток ярко светящихся частиц, настоящий звездный дождь Уголь и железо окисляются кислородом, выделяющимся при термическом разложении перманганата калия [c.360]

    Опыт 175. Получение кислорода термическим разложением перманганата калия. [c.124]

    Обратимся теперь к некоторым конкретным реакциям и, в первую очередь, к широко исследованной в работах советской школы реакции термического разложения перманганата калия, протекающей, вероятно, по стехиометрическому уравнению [c.351]

    В другой работе указанного выше автора по той же методике была исследована кинетика термического разложения перманганата калия, предварительно очишенного [c.353]

    Запишите уравнение реакции термического разложения перманганата калия. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса. [c.135]

    Напишите уравнение термического разложения перманганата калия и уравнение окисления какого-либо углеводорода перманганатом. [c.223]

    Работа 8. Исследование кинетики термического разложения перманганата калия..................... [c.511]

    I Работа 4. Изучение кинетики термического разложения перманганата калия..........................................................419 [c.495]

    МЕХАНИЗМ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ПЕРМАНГАНАТА КАЛИЯ В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ [c.183]

    Это побудило нас провести исследование термического разложения перманганата калия для выяснения механизма термического разложения и его связи с электронным переходом в решетке. Если этот электронный переход действительно имеет место, то каким образом он происходит Jи как тогда объяснить механизм действия каталитических добавок и твердых продуктов реакции на о-корость процесса. Результаты, полученные при проведении этого исследования, излагаются в работе. [c.184]


    Более вероятным является предположение о том, что электронный переход, обусловливающий проводимость, происходит не между анионом и катионом, а внутри анионной подрешетки. В результате такого перехода в решетке происходит образование узлов анионной подрешетки, на которых захвачен лишний электрон, стабильный химически, и узлов в анионной подрешетке, потерявших электроны, которые должны быть, согласно оценкам, приводимым в [9], химически нестабильны. Для проверки правильности этого предполо-жения было изучено термическое разложение перманганата калия, входящего в состав твердого раствора с перхлоратом калия. Так как температура [c.185]

    Экспериментально наблюдаемое каталитическое действие твердых продуктов, образующихся при термическом разложении перманганата калия, является, по-видимому, результатом наложения каталитического влияния двуокиси марганца и ингибирующего действия манганата калия. [c.188]

    На основании изложенного становится понятным резкое ускорение процесса термического разложения перманганата калия при нагревании выше 140— 150 С (18], которое, по-видимому, можно объяснить уменьшением относительного количества манганата, являющегося ингибитором термического разложения перманганата. [c.190]

    На примере изучения механизма термического разложения перманганата калия показана возможность использования методов и представлений физики твердого тела к решению вопросов, связанных с изучением химических реакций в твердых телах. [c.231]

    Реакции разложения веществ имеют сложный механизм. Часто продукты реакции являются своеобразными катализаторами подобных процессов. Например, прп термическом разложении перманганата калия таким катализатором будет оксид марганца (IV), ири разложении основного карбоната медп (малахита)—оксид меди (II) и т. д. Поэтому вначале реакция имеет небольшую скорость, но по мере накопления продуктов разложения она ускоряется, а затем замедляется. [c.91]

    Хотя кислород имеется в продаже в стальных баллонах и его можно использовать для лабораторных целей после очистки пропусканием через КМПО4, КОН и коиц. h3SO4, необходимо рассмотреть лабораторные способы получения Оа особой чистоты, такие, как электролитический, каталитическое разложение Н2О и термическое разложение перманганата калия (см. [11]). [c.382]

    Наиболее удобно получать кислород термическим разложением перманганата калия КМп04 — соли марганцевой кислоты ИМпО+г [c.112]

    Точка перегиба экспериментальной сигмоидной кривой соответствует значению a = /2. Наиболее распространенным примером реакции, отвечающей этому требованию, является термическое разложение перманганата калия КМПО4. Именно для объяснения особенностей кинетики этой реакции Праут и Томпкинс создали свою теорию. Симметрия кривой разложения а( ) означает [c.199]

   &ensp

www.chem21.info

Разложение перманганатов - Справочник химика 21

    Написать уравнение реакции термического разложения перманганата калия. К какому типу окислительно-восстановительных превращений относится эта реакция  [c.249]

    Исследование кинетики термического разложения перманганата калия [c.438]

    Работу проводят на установке, схема которой приведена на рис. 188. Метод основан на измерении объема кислорода, выделившегося при разложении перманганата по реакции [c.438]


    В лабораторных условиях кислород получают разложением перманганата калия при нагревании  [c.111]

    ДЛЯ ЭТОГО пригоден продукт термического разложения перманганата серебра, при 600—750° применяется смесь окиси меди и хромата свинца а также пятиокись ванадия на пемзе. При 800—900° достаточно пустой кварцевой трубки. Скорость пропускания кислорода в этом случае составляет 50 мл в минуту, в то время, как в макрометодах скорость пропускания кислорода колеблется в пределах 6— 2 мл в минуту. [c.7]

    Повышение температуры приводит к снижению выхода по току в основном за счет разложения перманганата калия. [c.205]

    Приготовление стандартного раствора КМпО а. Раствор перманганата калия нельзя приготовить простым растворением навески соли в воде, так как нельзя получить перманганат калия, свободный от ионов марганца более низких степеней окисления. Особенно мешает оксид Мп (IV), катализирующий разложение перманганата. Из-за высокой окислительной способности соединений Mn(VII) происходит медленное разложение растворов титранта (восстановление пылью), поэтому характеристики раствора необходимо время от времени устанавливать заново. Поскольку под действием света скорость разложения увеличивается, раствор нужно хранить в склянках из темного стекла. [c.172]

    Написать уравнения реакций возможного разложения перманганата калия в водном растворе. Что способствует протеканию этих реакций  [c.88]

    Указать вещества, получающиеся при термическом разложении перманганата калия  [c.221]

    Опыт 7. Разложение перманганата калия при нагревании [c.224]

    Запись данных опыта. Написать уравнение реакции разложения перманганата калия. Указать окислитель и восстановитель. [c.225]

    Кинетика термического разложения перманганата калин. Методика эксперимента заключается в измерении объема кислорода, выделяющегося по реакции [c.460]

    По величине убыли массы вещества докажите, что реакция разложения перманганата калия при данных температурных условиях протекает с образованием манганата калия и диоксида марганца. [c.461]


    Предложите способы определения состава смеси веществ после термического разложения перманганата калия. Докажите также, что в смеси не содержится неразложившийся перман- [c.461]

    X. 1) состоит из серебряной ваты /, 4, продуктов разложения перманганата серебра 2, кварцевых черепков (2—5 мм) 3, 5, [c.161]

    Второй вариант. Данную работу можно провести с помощью автоматической газовой бюретки (рис. 176). Выделяющийся в результате разложения перманганата калия кислород через отверстие в реакционной пробирке / и трехходовой кран 2 поступает в измерительную бюретку 5 и манометр 3. В результате этого уровень жидкости в левом колене манометра 3 повышается и замыкает контакты 4 электромагнитного реле. Электромагнитное реле включает реверсивный электродвигатель 8, который, вращая винт 6, опускает гайку 7 и связанный с ней уравнительный сосуд 9. Уровень жидкости в бюретке понижается, давление в ней падает и контакты 4 размыкаются. В дальнейшем процесс периодически повторяется. Связанное с уравнительным сосудом перо 10 вычерчивает на вращающемся барабане И кривую объем выделившегося кислорода — время. Таким образом, измерение объема выделившегося кислорода осуществляется при постоянном давлении, равном атмосферному. [c.420]

    Опыт 7. Насыпать в сухую пробирку около 0,5 г кристаллического перманганата калия. Укрепив пробирку вертикально в лапке штатива, осторожно нагреть в пламени горелки. Обнаружить выделение кислорода. Написать уравнение реакции разложения перманганата калия. [c.138]

    Перечислите все продукты, которые могут образоваться при термическом разложении перманганата калия. Объясните, получение каких продуктои наиболее вероятно. [c.141]

    Получение кислорода, а) Укрепить вертикально в зажиме сухую пробирку, содержащую 0,5 г кристаллического перманганата, и нагревать в пламени горелки. Обнаружить тлеющей лучиной, что газообразным продуктом распада является кислород. Составить уравнение реакции разложения перманганата. К ул -кому типу реакций следует отнести эту реакцию  [c.158]

    При термическом разложении перманганата калия образуется манганат калия КаМпО, диоксид марганца МпОд и кислород. Определить объем выделившегося кислорода (н. у.) при разложении 12,8 г перманганата калия, содержащего 1,25% примесей. [c.7]

    При разложении перманганата калия образуется диоксид марганца, катализирующий реакцию разложения бертолетовой соли. Поэтому разложение будет проходить только по приведенным выше уравнениям. Перхлорат калия не образуется. Первый способ. По условию задачи при разложении 8,06 г смеси перман- [c.142]

    Напишите уравнение реакции разложения перманганата калия при нагревании. Подберите коэффициенты. Укажите окислитель и восстановитель. [c.199]

    В лаборатории кислород получают разложением перманганата&en

www.chem21.info

ПЕРМАНГАНАТ КАЛИЯ | Энциклопедия Кругосвет

ПЕРМАНГАНАТ КАЛИЯ. KMnO4 – перманганат калия, кристаллогидратов не образует. Темно-фиолетовые кристаллы, плотность 2,703 г/см3. Растворимость в воде – умеренная (6,36 г/100 г воды при 20° С, 12,5 г/100 г воды при 40° С, 25 г/100 г воды при 65° С), не гидролизуется, медленно разлагается в растворе.

Сильный окислитель в растворе и при спекании. Реагирует с типичными восстановителями (этанолом, водородом и др.). Концентрированные растворы перманганата калия окрашены в интенсивно-фиолетовый цвет, а разбавленные – в розовый.

Перманганаты – соли не выделенной в свободном состоянии марганцовой кислоты HMnO4, существующей только в водных растворах. Перманганаты известны для щелочных и щелочноземельных металлов, аммония, серебра и алюминия. Все они образуют фиолетово-черные кристаллы, растворимые в воде. Наиболее растворим среди них перманганат бария Ba(MnO4)2, а наименее растворим перманганат цезия CsMnO4.

При нагревании все перманганаты разлагаются, выделяя кислород и превращаясь в манганаты и диоксид марганца, например:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2­

Перманганат-ион – сильный окислитель, но его окислительная способность ослабевает с уменьшением кислотности раствора. Под действием восстановителей в щелочной среде MnO4- восстанавливается до манганат-иона MnO42-:

MnO4- + e- = MnO42-,

В нейтральной, слабокислой и слабощелочной среде MnO4- переходит в диоксид марганца MnO2:

MnO4- + 2H2O + 3e- = MnO2 + 4OH-

В кислотной среде перманганат-ион превращается в аквакатион [Mn(H2O)6]2+:

MnO4- + 8H3O+ + 5e- = [Mn(H2O)6]2+ + 4H2O

Разбавленные водные растворы перманганата калия неустойчивы, они разлагаются (особенно быстро под действием солнечных лучей) с образованием бурого осадка диоксида марганца и выделением кислорода:

4KMnO4 + 2H2O = 4KOH + 4MnO2Ї + 3O2­

Особенно быстро раствор KMnO4 портится в присутствии восстановителей, органических веществ, которые всегда есть в воздухе. Этиловый спирт C2H5OH: так реагирует с пермантганатом калия

2KMnO4 + 3C2H5OH = 2KOH + 2MnO2Ї + 3CH3CHO + 2H2O

В подкисленном растворе вместо MnO2 образуются бесцветные катионы Mn2+. Например, в присутствии серной кислоты взаимодействие перманганата калия с таким общепризнанным восстановителем, как сульфит натрия, дает сульфат марганца и сульфат натрия, а также сульфат калия и воду:

2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O

Точно такая же реакция, но проведенная в сильнощелочной среде, дает манганатные анионы MnO42- зеленого цвета:

2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O

Химики прошлого прозвали перманганат калия «хамелеоном». Его способность полностью реагировать с многими восстановителями находит применение в широко распространенном методе объемного химического анализа – перманганатометрии. Этим методом можно напрямую определить содержание железа(II), сурьмы(III), марганца(II), ванадия(IV), вольфрама(V), урана(IV), таллия(I), хрома(III), пероксида водорода, щавелевой кислоты и ее солей, арсенитов, гидразина и ряда органических веществ. Обратным перманганатометрическим титрованием определяют восстановители, реагирующие с KMnO4 медленно – иодиды, цианиды, фосфиты и др. Первооткрывателем этого удивительного вещества был шведский химик и аптекарь Карл-Вильгельм Шееле. Шееле сплавлял «черную магнезию» – минерал пиролюзит (природный диоксид марганца), с поташом – карбонатом калия и селитрой – нитратом калия. При этом получались перманганат калия, нитрит калия и диоксид углерода:

2MnO2 + 3KNO3 + K2CO3 = 2KMnO4 + 3KNO2 + CO2­

Окислительные свойства перманганата калия, которые связаны с высокой степенью окисления марганца в этом соединении (+VII), дают возможность использовать его в лечебных целях – для уничтожения всякой инфекции, для «прижигания» и «подсушивания» кожи и слизистых оболочек.

В медицине применяют водные растворы перманганата калия различной концентрации. Для полосканий и промывания желудка при отравлениях берут 0,1%-ные растворы (бледно-розового цвета), для промывания ран - 0,5%-ные (розовые), а для обработки язв и ожогов - 5%-ные (фиолетовые).

Перманганат калия, попадая на кожу, разлагается с выделением бурого осадка диоксида марганца MnO2. В зависимости от концентрации раствора, а значит, – от количества осадка, диоксид марганца оказывает вяжущее либо прижигающее действие.

Перманганат калия, разлагаясь, выделяет активный кислород, а это ярый враг микробов и неприятных запахов. Зачастую кислород выделяется (и мгновенно расходуется в реакциях окисления), не успевая образовывать газовые пузырьки. Это позволяет врачам вводить растворы KMnO4 в глубокие раны при очень опасной анаэробной (возникающей без доступа воздуха) инфекции.

Полоскания розовым раствором марганцовки рекомендуются при ангинах и стоматитах – воспалении миндалин, слизистой оболочки рта и десен. Таким же раствором промывают глаза при конъюнктивитах. Перманганат калия помогает при пищевых отравлениях: его бледно-розовым раствором промывают желудок или просто выпивают стакан такого раствора натощак.

Растворами перманганата калия обрабатывают ожоги. Помогает марганцовка и при змеином укусе. Если нет специальной сыворотки, точно по месту укуса врачи шприцем вводят раствор KMnO4.

Все мамы и бабушки знают, что ванна с бледно-розовым раствором марганцовки поможет подсушить нежную кожу грудного младенца. Надо только помнить о мерах предосторожности, а они просты: в приготовленную для купания воду надо вносить обязательно раствор KMnO4, но ни в коем случае не кристаллы марганцовки – иначе возможен химический ожог.

Твердый перманганат калия и его крепкие растворы могут быть опасны, поэтому хранить его следует в местах, недоступных малышам, а обращаться с осторожностью.

При отравлении концентрированным раствором этого вещества возникает ожог рта, пищевода и желудка. Врачи-травматологи рассказывают, что такие отравления нет-нет, да и случаются – когда рассеянный человек принимает раствор марганцовки за крепко заваренный чай. В этом случае надо немедленно промыть желудок теплой водой с добавлением активированного угля. Можно использовать и раствор, содержащий в двух литрах воды полстакана слабого раствора перекиси водорода и один стакан столового уксуса. В этом случае перманганат-ионы переходят в менее опасные катионы марганца(II):

2KMnO4 + 5H2O2 + 6CH3COOH = 2Mn(CH3COO)2 + 5O2 + 2CH3COOK + 8H2O

Перманганат калия, служит для отбеливания тканей (при низких концентрациях он не теряет окислительных свойств!), его добавляют в растворы для жидкостной газоочистки от таких опасных примесей как сероводород или фосфин. Химикам хорошо известен метод химического анализа – перманганатометрия (главное действующее лицо здесь тот же перманганат калия), а те, кто углубленно занимается фотографией, знакомы с применением перманганата калия как компонент ослабляющих (снижающих плотность фотоизображения на пленке) растворов. Кроме того, это хороший окислитель органических веществ (с помощью KMnO4 получают из парафинов карбоновые кислоты.

Людмила Аликберова

www.krugosvet.ru

Марганцевокислый калий - это... Что такое Марганцевокислый калий?

Калия перманганат (лат. Kalii permanganas) — марганцовокислый калий, калиевая соль марганцевой кислоты KMnO4.

  • Распространённое название в быту — марганцовка

Физические свойства

Внешний вид: тёмно-фиолетовые кристаллы с металлическим блеском. Показатель преломления σ 1,59 (при 20°C).

Растворяется в воде (см. таблицу), жидком аммиаке, ацетоне (2:100), метаноле, пиридине.

Термодинамические свойства

Термодинамические свойства перманганата калия
Стандартная энтальпия образования ΔH −813,4 кДж/моль (т) (при 298 К)
Стандартная энергия Гиббса образования G −713,8 кДж/моль (т) (при 298 К)
Стандартная энтропия S 171,71 Дж/моль·K (т) (при 298 К)
Стандартная мольная теплоёмкость Cp 119,2 Дж/моль·K (т) (при 298 К)

Химические свойства

Сильный окислитель. Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы приведены в таблице.

Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы по отношению к водородному электроду
Окисленная форма Восстановленная форма Среда E0, В
MnO4- MnO42- OH- +0,56
MnO4- H2MnO4 H+ +1,22
MnO4- MnO2 H+ +1,69
MnO4- MnO2 OH- +0,60
MnO4- Mn2+ H+ +1,51

В зависимости от pH раствора окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений марганца разной степени окисления. В кислой среде — до соединений марганца(II), в нейтральной — до соединений марганца(IV), в сильно щелочной — до соединений марганца(VI). Примеры реакций приведены ниже (на примере взаимодействия с сульфитом калия:

в кислой среде: 2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O

в нейтральной среде: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

в щелочной среде: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K2SO4 + 2K2MnO4 + H2O, KMnO4 + K2SO3 + KOH → K2SO4 + K3MnO4 + H2O (на холоду)

Однако надо отметить, что в последняя реакция (в щелочной среде) идёт по указаной схеме только при недостатке восстановителя и высокой концентрации щёлочи, которая обеспечивает замедление гидролиза манганата калия.

При соприкосновении с концентрированной серной кислотой перманганат калия взрывается, однако при аккуратном соединении с холодной кислотой реагирует с образованием неустойчивого оксида марганца(VII):

2KMnO4 + 2H2SO4 → 2KHSO4 + Mn2O7 + H2O,

при этом в качестве промежуточного продукта может образовываться интересное соединение — оксосульфат марганца MnO3HSO4. По реакции с фторидом йода(V) можно получить аналогичный оксофторид:

KMnO4 + IF5 → KF + IOF3 + MnO3F

При нагревании разлагается с выделением кислорода (этим способом пользуются в лаборатории для получения чистого кислорода). Схему реакции упрощённо можно представить уравнением:

2KMnO4 →(t) K2MnO4 + MnO2+ O2

На самом деле реакция идёт намного сложнее, например, при не очень сильном нагревании её можно примерно описать уравнением:

5KMnO4 →(t) K2MnO4 +K3MnO4 + 3MnO2+ 3O2

Реагирует с солями двухвалентного марганца, например:

2KMnO4 + 3MnSO4 + 2H2O → 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4

Эта реакция коммутации в принципе обратна дисмутации (диспропорционирование) K2MnO4 на MnO2 и KMnO4.

  • Водные растворы перманганата калия термодинамически нестабильны, но кинетически довольно устойчивы. Их сохранность резко повышается при хранении в темноте.

Применение

Применение этой соли чаще всего основано на высокой окисляющей способности перманганат-иона, обеспечивающей антисептическое действие.

Медицинское применение

Разбавленные растворы (около 0,1%) перманганата калия нашли широчайшее применение в медицине как антисептическое средство, для полоскания горла, промывания ран, обработки ожогов. В качестве рвотного средства для приёма внутрь при некоторых отравлениях используют разбавленный раствор.

Фармакологическое действие

Антисептическое средство. При соприкосновении с органическими веществами выделяет атомарный кислород. Образующийся при восстановлении препарата оксид образует с белками комплексные соединения - альбуминаты (за счет этого калия перманганат в малых концентрациях оказывает вяжущее, а в концентрированных растворах - раздражающее, прижигающее и дубящее действие). Обладает также дезодорирующим эффектом. Эффективен при лечении ожогов и язв. Способность калия перманганата обезвреживать некоторые яды лежит в основе использования его растворов для промывания желудка при отравлениях неизвестным ядом и пищевых токсикоинфекциях. При попадании внутрь всасывается, оказывая гематотоксическое действие (приводит к развитию метгемоглобинемии). Используется так же в гомеопатии.

Показания

Смазывание язвенных и ожоговых поверхностей - инфицированные раны, язвы и ожоги кожи. Полоскание полости рта и ротоглотки - при инфекционно-воспалительных заболеваниях слизистой оболочки полости рта и ротоглотки (в т.ч. при ангинах). Для промывания и спринцеваний при гинекологических и урологических заболеваниях - кольпиты и уретриты. Для промываний - желудка при отравлениях, вызванных приемом внутрь алкалоидов (морфин, аконитин, никотин), синильной кислотой, фосфором, хинином; кожи - при попадании на нее анилина; глаз - при поражении их ядовитыми насекомыми.

Противопоказания

Гиперчувствительность.

Побочные действия

Аллергические реакции, при использовании концентрированных растворов - ожоги и раздражение. Передозировка. Симптомы: резкая боль в полости рта, по ходу пищевода, в животе, рвота, диарея; слизистая оболочка полости рта и глотки - отечная, темно-коричневого, фиолетового цвета, возможен отек гортани, развитие механической асфиксии, ожогового шока, двигательного возбуждения, судорог, явлений паркинсонизма, геморрагического колита, нефропатии, гепатопатии. При пониженной кислотности желудочного сока возможно развитие метгемоглобинемии с выраженным цианозом и одышкой. Смертельная доза для детей - около 3 г, для взрослых - 0.3-0.5 г/кг. Лечение: метиленовый синий (50 мл 1% раствора), аскорбиновая кислота (в/в - 30 мл 5% раствора), цианокобаламин - до 1 мг, пиридоксин (в/м - 3 мл 5% раствора).

Способ применения и дозы

Наружно, в водных растворах для промывания ран (0.1-0.5%), для полоскания рта и горла (0.01-0.1%), для смазывания язвенных и ожоговых поверхностей (2-5%), для спринцевания (0.02-0.1%) в гинекологической и урологической практике, а также промывания желудка при отравлениях.

Взаимодействие

Химически несовместим с некоторыми органическими веществами (уголь, сахар, танин) и легкоокисляющимися веществами может произойти взрыв.

Другие сферы применения

  • Щелочной раствор перманганата калия хорошо отмывает лабораторную посуду от жиров и других органических веществ.
  • Растворы (концентрации примерно 3 г/л) широко применяются при тонировании фотографий.
  • В пиротехнике применяют в качестве сильного окислителя.

Получение

Химическое или электрохимическое окисление соединений марганца, диспропорционирование манганата калия. Например:

2MnO2 +3 Cl2 + 8KOH → 2KMnO4 + 6KCl + 4H2O

2K2MnO4 + Cl2 → 2KMnO4 + 2KCl

3K2MnO4+2H2O → 2KMnO4+ MnO2 + 4KOH

2K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 +H2↑ + 2KOH

Последняя реакция происходит при электролизе концентрированного раствора манганата калия и эндотермична, она является основным промышленным способом получения перманганата калия.

Литература

  • Вульфсон Н.С. — Препаративная органическая химия с.656,657
  • Казанский Б.А. (ред.) — Синтезы органических препаратов (Сборник 3) с.145
  • Реми Г. — Курс неорганической химии (Том 1) с.817

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

dik.academic.ru

Перманганат калия - это... Что такое Перманганат калия?

Слева направо (водные растворы): pH раствора окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений марганца разной степени окисления. В кислой среде — до соединений марганца(II), в нейтральной — до соединений марганца(IV), в сильно щелочной — до соединений марганца(VI). Примеры реакций приведены ниже (на примере взаимодействия с сульфитом калия:
  • в кислой среде:
  • в нейтральной среде:
  • в щелочной среде:
    • в щелочной среде на холоде:

Однако надо отметить, что последняя реакция (в щелочной среде) идёт по указанной схеме только при недостатке восстановителя и высокой концентрации щёлочи, которая обеспечивает замедление гидролиза манганата калия.

При соприкосновении с концентрированной серной кислотой перманганат калия взрывается, однако при аккуратном соединении с холодной кислотой реагирует с образованием неустойчивого оксида марганца(VII):

при этом в качестве промежуточного продукта может образовываться интересное соединение — оксосульфат марганца MnO3HSO4. По реакции с фторидом йода(V) можно получить аналогичный оксофторид:

При нагревании разлагается с выделением кислорода (этим способом пользуются в лаборатории для получения чистого кислорода). Схему реакции упрощённо можно представить уравнением:

На самом деле реакция идёт намного сложнее, например, при не очень сильном нагревании её можно примерно описать уравнением:

Реагирует с солями двухвалентного марганца, например:

Эта реакция в принципе обратна дисмутации (диспропорционирование) K2MnO4 на MnO2 и KMnO4.

Водные растворы перманганата калия термодинамически нестабильны, но кинетически довольно устойчивы. Их сохранность резко повышается при хранении в темноте.

Применение

Применение этой соли чаще всего основано на высокой окисляющей способности перманганат-иона, обеспечивающей антисептическое действие.

Медицинское применение

Разбавленные растворы (около 0,1 %) перманганата калия нашли широчайшее применение в медицине как антисептическое средство, для полоскания горла, промывания ран, обработки ожогов. В качестве рвотного средства для приёма внутрь при некоторых отравлениях используют разбавленный раствор.

Фармакологическое действие

Антисептическое средство. При соприкосновении с органическими веществами выделяет атомарный кислород. Образующийся при восстановлении препарата оксид образует с белками комплексные соединения — альбуминаты (за счет этого калия перманганат в малых концентрациях оказывает вяжущее, а в концентрированных растворах — раздражающее, прижигающее и дубящее действие). Обладает также дезодорирующим эффектом. Эффективен при лечении ожогов и язв. Способность калия перманганата обезвреживать некоторые яды лежит в основе использования его растворов для промывания желудка при отравлениях неизвестным ядом и пищевых токсикоинфекциях. При попадании внутрь всасывается, оказывая действие (приводит к развитию метгемоглобинемии).

Показания

Смазывание язвенных и ожоговых поверхностей — инфицированные раны, язвы и ожоги кожи. Полоскание полости рта и ротоглотки — при инфекционно-воспалительных заболеваниях слизистой оболочки полости рта и ротоглотки (в том числе при ангинах). Для промывания и спринцеваний при гинекологических и урологических заболеваниях — кольпиты и уретриты. Для промываний — желудка при отравлениях, вызванных приемом внутрь алкалоидов (морфин, аконитин, никотин), синильной кислотой, фосфором, хинином; кожи — при попадании на нее анилина; глаз — при поражении их ядовитыми насекомыми.

Противопоказания

Гиперчувствительность.

Побочные действия

Аллергические реакции, при использовании концентрированных растворов — ожоги и раздражение. Передозировка. Симптомы: резкая боль в полости рта, по ходу пищевода, в животе, рвота, диарея; слизистая оболочка полости рта и глотки — отечная, темно-коричневого, фиолетового цвета, возможен отек гортани, развитие механической асфиксии, ожогового шока, двигательного возбуждения, судорог, явлений паркинсонизма, геморрагического колита, нефропатии, гепатопатии. При пониженной кислотности желудочного сока возможно развитие метгемоглобинемии с выраженным цианозом и одышкой. Смертельная доза для детей — около 3 г, для взрослых — 0.3-0.5 г/кг. Лечение: метиленовый синий (50 мл 1 % раствора), аскорбиновая кислота (в/в — 30 мл 5 % раствора), цианокобаламин — до 1 мг, пиридоксин (в/м — 3 мл 5 % раствора).

Способ применения и дозы

Наружно, в водных растворах для промывания ран (0.1-0.5 %), для полоскания рта и горла (0.01-0.1 %), для смазывания язвенных и ожоговых поверхностей (2-5 %), для спринцевания (0.02-0.1 %) в гинекологической и урологической практике, а также промывания желудка при отравлениях.

Взаимодействие

Химически несовместим с некоторыми органическими веществами (уголь, сахар, танин) и легкоокисляющимися веществами — может произойти взрыв.

Другие сферы применения

  • Применяется для определения перманганатной окисляемости при оценке качества воды согласно ГОСТ 2761-84 по методу Кубеля [1].
  • Щелочной раствор перманганата калия хорошо отмывает лабораторную посуду от жиров и других органических веществ.
  • Растворы (концентрации примерно 3 г/л) широко применяются при тонировании фотографий.
  • В пиротехнике применяют в качестве сильного окислителя.
  • Применяют в качестве катализатора разложения перекиси водорода в космических жидкостно-ракетных двигателях.
  • Водный раствор перманганата калия используется для травления дерева, в качестве морилки.
  • Водный раствор применяется также для выведения татуировок. Результат достигается посредством химического ожога, при котором отмирают ткани, в которых содержится красящее вещество. Данный метод немногим отличается от простого срезания кожи, обычно он менее эффективен и более неприятен, так как ожоги заживают намного дольше. Татуировка не удаляется полностью, на ее месте остаются шрамы.
  • Перманганат калия или бихромат натрия используются в качестве окислителя при получении мета- и парафталевые кислот из мета- и параксилолов соответственно. (См. Терефталевая кислота)

Получение

Химическое или электрохимическое окисление соединений марганца, диспропорционирование манганата калия. Например:

Последняя реакция происходит при электролизе концентрированного раствора манганата калия и эндотермична, она является основным промышленным способом получения перманганата калия.

Галерея

  • Порошок перманганата калия
    (под микроскопом)

Примечания

Литература

  • Вульфсон Н. С. — Препаративная органическая химия с.656,657
  • Казанский Б. А. (ред.) — Синтезы органических препаратов (Сборник 3) с.145
  • Реми Г. — Курс неорганической химии (Том 1) с.817

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru


Смотрите также