Permanganate de potassium (KMNO4)

Cristaux de permanganate de potassium

Qu'est-ce que le permanganate de potassium?

Il le permanganate de potassium (KMNO₄₎ Il s'agit d'un composé inorganique formé par le manganèse-transition métal du groupe 7 (VIIB) -, oxygène et potassium. C'est un solide vitreux violet foncé. Ses solutions aqueuses sont également du violet foncé; Ces solutions deviennent moins violettes car elles sont diluées dans des grandes quantités d'eau.

Commercialement est réalisé dans des présentations de comprimés, de cristaux et de poussière. Il est connu avec les noms de Condy ou Mineral Camaleón. Le terme "caméléon" fait allusion à la capacité du minéral: s'il change de couleur en contact avec du soda caustique et de la matière organique, le sucre se produit.

Le kmno₄ Il commence à subir des réductions (gagner des électrons) dans une succession de couleurs dans l'ordre suivant: Purple> bleu> vert> jaune> incolore (avec MNO marron marron₂). Cette réaction démontre une propriété importante du permanganate de potassium: c'est un agent oxydant très fort.

Formule

Sa formule chimique est kmno₄; c'est-à-dire pour chaque cation k⁺ Il y a un MNO anion₄^- interagir avec ça

Structure chimique du permanganate de potassium

Structure cristalline de KMNO4

Dans l'image supérieure, la structure cristalline du KMNO est représentée₄, qui est un type ortorrombique. Les sphères violettes correspondent à k cations⁺, tandis que le tétraèdre formé par les quatre sphères rouges et la sphère bleuâtre correspond à l'anion MNO₄^-.

Pourquoi l'anion a-t-il une géométrie tétraédrique? Sa structure Lewis répond à cette question. Les lignes pointillées signifient que les doubles liens résonnent entre le Mn et le O. Afin d'adopter cette structure, le centre métallique doit avoir une hybridation sp³.

Comme le manganèse manque de paires d'électrons inhabituelles, les liaisons MN-O ne sont pas poussées vers le même plan. De même, la charge négative est répartie entre les quatre atomes d'oxygène, étant responsable de l'orientation des k cations⁺ Dans les arrangements cristallins.

Peut vous servir: constante d'ionisation

KMNO utilise₄

Médicament et vétérinaire

En raison de son action bactéricide, il est utilisé dans de nombreuses maladies et affections qui provoquent des lésions cutanées, telles que: les infections des pieds avec des champignons, l'impétigo, les plaies superficielles, la dermatite et les ulcères tropicaux.

En raison de son action nocive, le permanganate de potassium doit être utilisé à de faibles concentrations (1: 10000), ce qui limite l'efficacité de son action.

Il est également utilisé dans le traitement de la parasitose des poissons dans les aquariums qui produisent des infections de tripes et d'ulcères cutanés.

Traitement de l'eau

Il s'agit d'une régénération chimique utilisée pour éliminer le fer, le magnésium et le sulfure d'hydrogène de l'eau (d'une odeur désagréable), de pouvoir utiliser pour purifier les eaux usées.

Précipité de fer et de magnésium sous la forme de ses oxydes d'eau insolubles. De plus, cela aide à éliminer la rouille présente dans les tuyaux.

Préservation des fruits

Le permanganate de potassium élimine l'éthylène généré dans les bananes pendant le stockage, ce qui lui permet de rester pendant plus de 4 semaines sans maturité, y compris à la température de la pièce.

En Afrique, ils l'utilisent pour tremper les légumes, dans le but de neutraliser et d'éliminer tout agent bactérien actuel.

Incendie

Le permanganate de potassium est utilisé pour limiter l'extension du feu. Sur la base de la capacité du permanganate à commencer le feu, il est utilisé pour créer des contre-flux dans les incendies de forêt.

Titre redox

En chimie analytique, ses solutions aqueuses standardisées sont utilisées comme titre oxydant dans les déterminations redox.

Réactif organique

Il sert à convertir des alcènes en dioles; c'est-à-dire que deux groupes OH sont ajoutés à la double liaison c = c. L'équation chimique suivante:

Aussi, en solution d'acide sulfurique avec de l'acide chromique (h₂Cro₄) Il est utilisé pour l'oxydation des alcools primaires (R-OH) aux acides carboxyliques (R-COOH ou RCO₂H).

Peut vous servir: liaison covalente non polaire

Son pouvoir oxydant est suffisamment fort pour oxyder les groupes alkyle primaires ou secondaires des composés aromatiques "les carboxyling"; c'est-à-dire transformer la chaîne latérale r (par exemple, un cho₃) Dans un groupe COOH.

Utilisations historiques

Cela faisait partie des poudres utilisées comme flash en photographie ou pour commencer la réaction de termite.

Il a été utilisé pendant la Seconde Guerre mondiale pour le camouflage des chevaux blancs pendant la journée. Pour cela, ils ont utilisé du dioxyde de manganèse (MNO₂), qui est brun; De cette façon, ils sont passés inaperçus.

Synthèse de KMNO₄

Le minéral de pyrolusite contient du dioxyde de manganèse (MNO₂) et le carbonate de potassium (Caco₃).

En 1659, le chimiste Johann R. Glauber a fait fondre le minéral et l'a dissous dans l'eau, observant l'apparition d'une coloration verte dans la solution, qui a ensuite changé de couleur violette et enfin en rouge. Cette dernière couleur correspondait à la génération de permanganate de potassium.

Au milieu du niveau du Neute, Henry Condy a cherché un produit antiseptique et a initialement traité la pyrolusite avec NaOH et plus tard avec KOH, produisant les cristaux condies so-appelés; c'est-à-dire le permanganate de potassium.

Le permanganate de potassium est produit industriellement à partir de dioxyde de manganèse présent dans le minéral pyrolusite. Le MNO₂  présent dans le minéral réagit avec l'hydroxyde de potassium et est ensuite chauffé en présence d'oxygène.

2 MNO₂     +     4 koh + ou₂  => 2 k₂Mne₄     +       2 h₂SOIT

Manganate de potassium (k₂Mne₄) est converti en permanganate de potassium par oxydation électrolytique en milieu alcalin.

2 K₂Mne₄      +      2 h₂O => 2 kmno₄      +       2 koh + h₂

Dans une autre réaction pour produire du permanganate de potassium, le manganate de potassium est réagi avec CO₂,  Accélération du processus de disproportion:

3 K₂Mne₄     +      2 CO₂  => 2 kmno₄      +       Mne₂      +       K₂CO₃

Peut vous servir: théorie orbitale moléculaire

En raison de la génération du MNO₂ (dioxyde de manganèse) Le processus est défavorable, Koh doit être généré à partir de k₂CO₃.

Propriétés de KMNO₄

C'est un solide cristallin violet qui fond à 240 ºC, qui a une densité de 2,7 g / ml, et un poids moléculaire d'environ 158 g / mol.

Il n'est pas très soluble dans l'eau (6,4 g / 100 ml à 20 ºC), ce qui indique que les molécules d'eau ne résolvent pas largement les ions MNO₄^-, Parce que peut-être que leurs géométries tétraédriques nécessitent beaucoup d'eau pour leur dissolution. De même, il peut également se dissoudre dans l'alcool méthylique, l'acétone, l'acide acétique et la pyridine.

Décomposition

Il se décompose à 240 ºC, libérant de l'oxygène:

2kmno₄ => K₂Mne₄ + Mne₂ + SOIT₂

Vous pouvez ressentir une décomposition par l'action de l'alcool et d'autres solvants organiques, ainsi que par l'action des acides forts et des agents réducteurs.

Puissance oxydante

Dans ce sel, le manganèse présente son plus grand état d'oxydation (+7), ou ce qui est le même, à la quantité maximale d'électrons qu'il peut perdre de manière ionique. À son tour, la configuration électronique du manganèse est 3d⁵4s²; Par conséquent, dans le permanganate de potassium, toute la couche de Valence de l'atome de manganèse est "vide".

Ensuite, l'atome de manganèse présente la tendance naturelle à gagner des électrons; c'est-à-dire à être réduit à d'autres états d'oxydation dans des milieux alcalins ou acides. Ceci est l'explication des raisons pour lesquelles KMNO₄ C'est un puissant agent oxydant.

Les références

1. F.Albert Cotton et Geoffrey Wilkinson, FRS. (1980). Chimie inorganique avancée. Limusa éditorial, Mexique, 2e édition, page 437-452.
2. Robin Wasserman. Utilisations médicales du permanganate de potassium. Livestrong a récupéré.com
3. Clark D. Les 3 ultimes utilisent du permanganate de potassium. Récupéré de la technologie.org
4. J.M. Cedardea, c. Arnáiz et E. Díaz. Permanganate de potassium: un oxydant puissant et polyvalent. Département. Génie chimique et environnemental. École universitaire de Séville.