Калия перманганат обладает свойствами: (Kalii permanganas)- , , , .

Содержание

Перманганат калия — порошок для приготовления раствора, инструкция по применению, показания

Повышенная чувствительность к калия перманганату.
Взаимодействие с другими лекарственными средствами
При взаимодействии с некоторыми органическими (танин, сахар, уголь, спирт, глицерин, органические кислоты) или легко окисляющимися веществами (сера, натрия тиосульфат, натрия нитрат, железо восстановленное) может произойти взрыв.
При взаимодействии с бромидами, йодидами, хлоридами выделяются свободные галоиды.

Наружно, местно, в виде водных растворов:
— для промывания инфицированных ран — 0,1 — 0,5 % раствор ежедневно до полного очищения раны от гнойного отделяемого и появления грануляций;
— для смазывания (орошения) язвенных и ожоговых поверхностей — 2 — 5 % раствор ежедневно до полного исчезновения мокнутия в очаге поражения;
— для промывания и спринцевания при гинекологических и урологических заболеваниях — 0,01 — 0,02 — 0,1 % раствор ежедневно в течение 7-10 дней;
— для полоскания рта и глотки – 0,01 — 0,02 — 0,1 % раствор 4-5 раз в день в течение 3-5 дней;
— для промывания желудка при отравлениях алкалоидами, фосфором, хинином; кожи — при попадании на нее анилина – 0,01 – 0,1 % раствор однократно до получения чистых промывных вод.
Правила приготовления растворов. Калия перманганат следует растворить в теплой (40-45°С) свежепрокипяченой питьевой воде. В чистую стеклянную банку следует отмерить необходимое количество воды, согласно приведенной таблице, после чего высыпать в воду порошок калия перманганата и оставить на 30-40 мин до полного растворения, периодически помешивая стеклянной или керамической ложкой. Оставить раствор отстояться еще в течение 10-15 мин и осторожно слить верхний слой раствора в чистую стеклянную посуду, стараясь не потревожить оставшиеся нерастворенными кристаллы на дне. Внимание! Попадание в готовый раствор кристаллов из остатка на дне не допускается!

Концентрация

Объем воды

Количество порошка

2-5% раствор

100 мл (½ стакана)

½-1 пакетик

0,1-0,5% раствор

1 л

½-1 пакетик

0,01-0,1% раствор

5-10 л

½-1 пакетик


Раствор используют только свежеприготовленным.

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 (внутривенно — 30 мл 5 % раствора), цианокобаламин — до 1 мг, пиридоксин (внутримышечно — 3 мл 5 % раствора).
Побочное действие
Аллергические реакции. Калия перманганат в растворах высокой концентрации может вызвать раздражение тканей, при повышенной чувствительности тканей – ожог. При попадании внутрь у людей с пониженной кислотностью желудочного сока приводит к гемотоксическому действию (метогемоглобинемия).

Изношенные автомобильные шины получат шанс на вторую жизнь

 
Изношенные резиновые шины стали большой проблемой для всех стран мира с развитой промышленностью: производство автомобилей растет, как и количество шин, которые приходят в негодность. Ежегодно в мире накапливается около 25 миллионов тонн отработанных покрышек, но только половина успешно перерабатывается — в основном сжигается в печах современных цементных или целлюлозно-бумажных заводов — остальные же складируются на свалках. Все существующие подходы связаны с большим выбросом парниковых газов в атмосферу и загрязнением окружающей среды, что делает поиск альтернативного подхода особенно актуальным.
 
Один из перспективных методов — включение измельченных резиновых отходов в состав геополимеров. Геополимеры состоят из двух компонентов: твердой алюмосиликатной фазы и так называемого активационного вещества, например гидроокиси щелочи. Поскольку чаще всего твердая фаза представлена минеральным составом, в названии появился корень «гео». Сырьем могут выступать как повсеместные природные образования (например глины), так и крупнотоннажные промышленные отходы (доменные гранулированные шлаки, золы уноса, хвосты обогащения металлических руд и другое). При смешивании активационного вещества с измельченной твердой фазой получается материал, пригодный для строительной промышленности. Однако претворение этой стратегии в жизнь ограничено из-за снижения прочности геополимеров при введении в них резиновой крошки.
 
Работа российских ученых из Ростовского государственного университета путей сообщения (Ростов-на-Дону) и Инновационного центра «Сколково» (Москва) решила проблему поиска эффективного способа иммобилизации (закрепления) отходов из резиновых шин в геополимерных материалах с улучшенными механическими свойствами. Для этого авторы сравнили различные варианты предварительной обработки резиновой крошки — щелочью, серной кислотой, ацетоном, перманганатом калия и ультрафиолетом. Общая схема пробоподготовки включала в себя несколько этапов: выдерживание резиновой крошки в соответствующем растворе при комнатной температуре, промывание водой и высушивание, или облучение ультрафиолетом в закрытой камере. Затем смешиванием резиновой крошки с геополимером с последующим их отверждением в сушильной камере авторы получали соответствующие композиты.
 
Свойства образцов исследовали с помощью инфракрасной спектроскопии — этот метод позволяет делать выводы о строении изучаемых материалов на основе спектров поглощения ими инфракрасного излучения — и оптической микроскопии. Кроме того, авторы проверили прочность композитов. Лучшие результаты показал образец, обработанный раствором перманганата калия: он реже ломался и выдерживал наибольшие нагрузки. Это объясняется окислением поверхности каучука, что приводит к появлению на ней функциональных химических групп, делающих ее гидрофильной. В результате обеспечивается прочный контакт наполнителя с геополимерной матрицей, что решает проблему снижения прочности.
 
«Эта работа открывает перспективы переработки большого количества резиновых отходов в экологичных геополимерных бетонах без ущерба их прочности, способствуя уменьшению загрязнения окружающей среды и созданию новых «зеленых» и недорогих конструкционных материалов для строительной отрасли», — объясняет Георгий Лазоренко, кандидат физико-математических наук, руководитель проекта по гранту РНФ, старший научный сотрудник Ростовского государственного университета путей сообщения.

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(MnO

4)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

Перманганат калия окислительные свойства — Справочник химика 21

    Опыт 3. Окислительные свойства перманганата калия. Поместить в три пробирки по 2—3 капли раствора перманганата калия. Добавить в одну пробирку 5—6 капель разбавленной серной кислоты, в другую — столько же дистиллированной воды, в третью — 5—б капель концентрированного раствора щелочи. Во все три пробирки внести микрошпателем по несколько кристалликов сульфита натрия. Встряхнуть содержимое пробирки до его растворения. Отметить видимые признаки реакции- (изменение цвета раствора и выпадение осадка). Составить уравнения реакций  [c.100]
    Окислительные свойства перманганата калия в различных средах [c.156]

    Окисление в кислой среде. Наиболее сильно окислительные свойства перманганата калия выражены в кислой среде. Чаще всего реакцию ведут в присутствии серной кислоты. Для подсчета количества окислителя можно использовать «следующее расчетное уравнение  [c.131]

    Сильные окислительные свойства проявляют и соли марганцовой кислоты — перманганаты, или м а н -ганаты(УП). Наиболее распространен перманганат калия КМПО4 — темно-фиолетовое кристаллическое вещество. Восстановление перманганата калия в средах различной кислотности протекает в соответствии со схемой  [c.276]

    Окислительные свойства перманганата калия. 1. В три [c.123]

    В какой среде окислительные свойства перманганата калия выражены сильнее всего  [c.125]

    Перманганат калия, проявляя окислительные свойства за счет Мп(УП), восстанавливается др разных продуктов в зависимости от кислотности среды в кислой среде —до Мп + (степень окисленности [c.161]

    Многообразие степеней окисления марганца и различная их устойчивость в кислой, нейтральной и щелочной среде обусловливают четко прослеживающуюся закономерность в проявлении окислительно-восстановительных свойств. В кислой среде наиболее устойчивы производные Мп(+2). Поэтому производные, отвечающие более высоким степеням окисления (+4, +6, -Ь7), в кислой среде должны проявлять окислительные свойства, причем сила окислителя тем больше, чем выше степень окисления марганца. Перманганат калия в кислой среде вообще является одним из наиболее сильных окислителей  [c.380]

    Опыт 15. Окислительно-восстановительные свойства азотистой кислоты, а. В одну пробирку с раствором нитрита калия, подкисленным разбавленной серной кислотой, добавить несколько капель раствора перманганата калия, в другую, с таким же раствором — бихромата калия. Что происходит Написать уравнения реакций. [c.178]

    Коррозия олова в кислотах, нейтральных и щелочных растворах ускоряется в присутствии деполяризаторов. Она зависит от количества растворенного кислорода или окислителей (соли железа(III), перманганат калия, перхлорат калия, хроматы в небольших концентрациях, органические соединения с окислительными свойствами, щавелевая кислота и др.) Окисные пленки могут вызывать локальную коррозию. [c.142]

    Использовать ершики для мытья посуды хромовой смесью нельзя, так как последняя представляет собой смесь бихромата калия и концентрированной серной кислоты, и моющие свойства ее обусловлены окислительной способностью составных частей. По этой же причине с указанной смесью нужно обращаться осторожно, поскольку она может прожечь одежду, а при попадании на кожу рук оставить ожоги. Для мытья посуды используется также теплый щелочной раствор перманганата калия. [c.22]


    Отметить, в каких пробирках произошло обесцвечивание раствора перманганата калня. Написать уравнения реакций, учитывая, что перманганат калия переходит в кислой среде в соль марганца (11). Окислительные или восстановительные свойства проявляли соединения серы в проведенных реакциях Почему не обесцветился перманганат калия в одной из пробирок  [c.98]

    Перманганат калия обладает окислительными свойствами как в кислой, так и в основной или нейтральной средах. В зависимости от среды степень окисления марганца изменяется по-разному в кислой среде марганец восстанавливается до Мп2+, в нейтральной—до диоксида, а в щелочной до манганата  [c.21]

    Определение ионов, не обладающих окислительно-восстановительными свойствами (титрование по замещению). Этим методом могут быть определены, например, катионы кальция, стронция, бария, свинца, цинка и др., которые образуют малорастворимые оксалаты. При определении кальция осаждают оксалат кальция, затем после фильтрования и тщательного промывания растворяют осадок в серной кислоте и выделившуюся щавелевую кислоту титруют перманганатом калия. [c.276]

    Многие виды диэлектриков, особенно пластмассы, в большей или меньшей степени гидрофобны, т. е. не смачиваются водой. Поэтому гидрофилизация поверхности большинства диэлектриков является основной задачей, решаемой на стадии первичной обработки поверхности. Наиболее эффективными способами придания поверхности диэлектрика гидрофильных свойств считаются травление в органических растворителях и обработка в растворе окислителей. Органический растворитель разрыхляет поверхностный слой диэлектрика, вызывая его набухание, что ослабляет связи между полимерными цепями в приповерхностном слое. Окислительная обработка, проводимая после стадии набухания, резко повышает сорбционную способность поверхности диэлектрика. Это происходит главным образом за счет увеличения хемосорбционной поверхностной активности, которая обусловлена, с одной стороны, увеличением гидрофильности поверхности ( прививка активных групп), с другой стороны, разрывом связей типа С=С и С=-0 в результате воздействия на молекулы мономеров сильного окислителя. Так, обработка стеклотекстолита в растворе, содержащем перманганат калия и фосфорную кислоту, приводит к повышению адсорбции палладия на его поверхности в четыре раза, а обработка в растворе, содержащем хромовый ангидрид и серную кислоту, увеличивает сорбционную способность поверхности стеклотекстолита более чем в 10 раз. [c.97]

    Соединениям четырехвалентного свинца и олова при- сущи окислительные свойства, причем двуокись свинца является одним из сильнейших окислителей (более сильным, чем перманганат калия) [c.99]

    Перманганатометрия — один из наиболее часто применяемых методов окислительно-восстановительного титрования. В качестве титранта используют раствор перманганата калия, окислительные свойства которого можно регулировать в зависимости от кислотности раствора. [c.297]

    Перманганатометрня. Метод основан на реакциях окисления различных веществ перманганатом калия. Окисление проводят в кислой среде, в которой перманганат-ион проявляет наиболее сильные окислительные свойства и способен реагировать с большинством восстановителей. Стандартный окислительно-восстановительный потенциал пары Мп04/Мп + составляет 1,52 В. Продуктом восстановления перманганата калня является почти бесцветный ион Мп +  [c.136]

    Опыт 3. Окислительные свойства перманганата калия. [c.118]

    При заполнении графы Окислительно-восстановительные свойства учтите, что вопрос относится не к ионам Н , которые могут быть только окислителями, а к анионам или к молекулам кислоты. Пробу на окислительные свойства проделайте, подействовав на одну-две капли кислоты каплей раствора, в,состав которого входит серная кислота, иодид калия и крахмальный клейстер. Посинение раствора вследствие появления свободного иода укажет на присутствие в кислоте анионов или молекул-окислителей. Восстановительные свойства кислоты исследуйте, подействовав на две-три капли кислоты каплей раствора перманганата калия, подкисленного серной кислотой. Обесцвечивание раствора указывает на восстановительные свойства исследуемой кислоты. [c.297]

    Пример 4. Определите массу (г) перманганата калия, необходимую для приготовления 0,5 л 0,2 н. раствора, предназначенного для изучения окислительных свойств этого вещества в кислотно среде. [c.105]

    ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ПЕРМАНГАНАТА КАЛИЯ [c.130]

    Восстановительные свойства свободных металлов и водорода. Окислительные свойства кислот. Опыт 1. В цилиндрическую пробирку влить 3—4 мл разбавленной серной кислоты (1 4). Прибавить по каплям раствор перманганата калия КМПО4 до слаборозового окрашивания жидкости. Отлить половину в другую пробирку. Внести в одну пробирку 2—3 кусочка магниевой стружки, в другую — столько же железной стружки. Наблюдать [c.26]


    Марганец Мп принадлежит к побочной подгруппе VII группы и способен проявлять максимальную степень окисления +7. Соответствующий оксид марганца (VII) является кислотным оксидом и образует сильную марганцовую кислоту НМПО4, аналогичную хлорной H IO4. Соли марганцовой кислоты — перманганаты. Наиболее известен перманганат калия КМПО4, водный раствор которого является антисептическим средством. Эти свойства обусловлены окислительной способностью марганца (VII). В зависимости от кислотности среды перманганаты восстанавливаются до соединений марганца (II) в кислой среде (с. 87). [c.155]

    Из медикаментов, обладающих окислительными свойствами (серебра нитрат, калия перманганат), готовят пилюльную массу с добавлением неорганических вспомогательных веществ — каолина, бентонита, алюминия гидроокиси. Готовая масса должна иметь вид однообразного, не липнущего теста. [c.261]

    Комм. Сравните окислительные свойства соединений марганца(УП) и рения(УП). Приведите состав тиосоли рения (Пу). Какие соединения марганца, помимо перманганата калия, вьщеляют кислород при термическом разложении Охарактеризуйте кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений марганца и рения при различных степенях окисления этих элементов. [c.230]

    Определим восстановитель и окислитель и коэффициенты для них. Мы уже выяснили раньше окислительно-восстановительные свойства сульфита натрия и перманганата калия в кислой среде. В рассматриваемой теперь реакции участвуют те же исходные вещества (ЫааЗОз и КМГ1О4), но только в сильно концентрированной щелочной среде. В связи с этим они проявляет несколько иные окислительно-восстановительные свойства. [c.124]

    В какой среде перманганаты проявляют наиболее сильные окислительные свойства Почему Составьте уравнения ОВР взаимодействия перманганата калия с сульфитом натрия в разных средах, расставьте коэффициенты. [c.107]

    Сравним окислительные свойства диоксида марганца и перманганата калия в кислой среде. Потенциалы электродов Мп2+/Мп02 и Мп2+/МпОГ выпишите из таблицы потенциа- [c.152]

    Изучите окислительные свойства перманганата калия, которые сильно зависят от среды раствора. Продукты восстановления Мп04 следует запомнить, так как перманганат калия широко используется в химической практике. [c.294]

    Многие вещества в химических реакциях наиболее часто проявляют восстановительные свойства, другие вещества — окислительные. Так, к типичным восстановителям относятся металлы, водород, бескислородные кислоты — HjS, H l, НВг, HI и их соли, соли железа (И) и некоторых других металлов в низких степенях окисления. Окислительные свойства проявляют галогены, кислород, серная кислота, перманганат калия KMnOi, дихромат калия КгСг О,, хромат калия К СгО и многие другие вещества. [c.70]

    Окислительно-восстановительные свойства Ыз250з остаются теми же, что в кислой и щелочной среде наоборот, окислительно-восстановительные свойстна перманганата калия в нейтральной среде резко изменяются (по сравнению с кислой или щелочной [c.125]

    Свойства каждого элемента охарактеризованы свойствами веществ, в состав которых входит этот элемент. Многоэлементные вещества отнесены к разделу того элемента, который определяет главные химические свойства всего вещества. Папример, химические свойства веществ К2СГ2О7 и КМГ1О4 представлены в разделах, посвященных соединениям хрома и марганца (а не в разделе соединений калия), поскольку в большинстве реакций этих веществ катионы калия К+ участия не принимают, а просто переходят из реагентов в продукты, тогда как дихромат-ион СггО и перманганат-ион МпО 4 определяют главное для этих веществ — их сильные окислительные свойства. [c.4]

    У ионов металлов и неметаллов в высших степенях окисления восстановительные свойства отсутствуют. Такие частицы могут в окислительно-восстановительных реакциях проявлять только окислительные свойства (присоединять электроны). В связи с этим вещества, в состав которых входят частицы (ионы) в высшей степени окисления, используют в качестве окислителей. Сюда относятся перманганат калия КМПО4, азотная кислота HNO3, бихромат калия К2СГ2О7 и др, [c.144]

    Кристаллы ее расплываются во влажном воздухе и выветриваются в сухом. При нагревании до 72° разлагается по перитектической реакции на 5еО 2 и ее насыщенный раствор. Селенистая кислота слабая (слабей, чем сернистая) /С1=3,5 10″ , К2=5 Ю [1]. В кислых растворах легко окисляется перекисью водорода или перманганатом калия до Нз5е04. Окисление хлором или бромом протекает обратимо. Более характерны для НгЗеОз окислительные свойства восстанавливается сероводородом, двуокисью серы, иодистым водородом до элементарного селена. [c.98]


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.

Лечение марганцовкой

Лечение марганцовкой

Первое, к чему прибегают при заболеваниях горла, расстройствах кишечника, отравлениях — это марганцовка (перманганат калия, марганцовокислый калий). В годы Великой Отечественной войны, как патроны у солдата, она находилась в сумках санитаров, фельдшеров и широко использовалась при лечении ран в госпиталях.

В основе действия перманганата калия — его способность окислять органические вещества, выделяя при этом кислород. Этим обусловлено антимикробное и антисептическое действие марганцовки.

Водный раствор перманганата калия обладает противовоспалительными свойствами. В различных концентрациях этот раствор применяют для промывания ран, полоскания рта и горла, для смазывания язвенных и ожоговых поверхностей, спринцеваний. Диапазон применения перманганата калия достаточно широк. Даже при наличии многих новых синтетических средств он и сейчас незаменим «в» гинекологической, урологической, дерматологической практике.

В таблице противоядий при отравлениях перманганат калия является одним из важнейших средств оказания первой помощи.

Однако при всех достоинствах марганцовокислого калия обращаться с ним надо осторожно. В больших концентрациях он прижигает и вызывает отек слизистых оболочек рта, глотки, пищевода, желудка, кишок, рвоту и понос. Поэтому применять раствор следует с осторожностью.

Еще наши бабушки знали полезные в быту свойства марганцовки: ей промывали раны, лечили отравление, обеззараживали, купали младенцев и даже использовали в борьбе с вредителями в огороде. Такое широкое применение марганцовки объясняет главное ее свойство – это противогрибковый, противомикробный препарат. За счет активных процессов окисления марганцовка убивает вредные микробы – возбудителей различных инфекций как на поверхности кожи, так и внутри организма.

Целебные свойства марганцовки (перманганата калия)

Марганцовка — эффективное дезинфицирующее средство. Раствор перманганата калия (марганцовки) обладает антисептическими свойствами, способен нейтрализовать токсическое действие на организм таких отравляющих соединений, как аконитин, морфин, другие алкалоиды, фосфор (при приеме их внутрь).

Перманганат калия — один из видов перманганатов (от лат. manganum — «марганец») — марганцовокислых солей. Это химическое вещество широко используют как для домашних нужд, так и для медицины. Перманганат калия — кристаллы темно-фиолетового цвета, хорошо растворимые в воде (в зависимости от концентрации цвет может быть от светло-розового до красно-фиолетового), метиловом спирте, уксусной кислоте и ацетоне. В быту марганцовокислый калий, растворенный в воде, называют марганцовкой.

Лечение марганцовкой в медицине

Нейтрализация синильной кислоты (ядовитого вещества) марганцовкой происходит лишь в щелочной среде. Калия перманганат — сильный окислитель. Водный раствор марганцовки оказывает сильное дезинфицирующее и подсушивающее действие, его широко используют в дерматологической и хирургической практике.

При появлении первых признаков гастрита и гастроэнтероколита в первую очередь надо промыть желудок, используя для этого слабый (слегка розовый) раствор марганцовки. Для промывания желудка у взрослых и даже детей зондом пользоваться необязательно, достаточно просто дать выпить больному приготовленный раствор в количестве 0,5 — 2 л, после чего рефлекторно вызвать рвоту.

При отравлениях, когда нужно как можно быстрее вызвать рвоту, пострадавшему дают выпить розовый раствор марганцовки, который является также лекарственным, дезинфицирующим желудочно-кишечный тракт средством.

Раствор зачастую готовят «на глаз», но основные рекомендации — это 10 кристаллов на 1 литр воды, дальнейшую крепость раствора можно корректировать по его цвету. Очень важно, чтобы перед применением все кристаллы растворились в воде, иначе в процессе соприкосновения с кожей или внутренними органами нерастворенные кристаллы могут вызвать ожог.

Наиболее популярен раствор марганцовки при отравлении. При первых признаках, в том числе при диарее больному предлагают раствор марганцовки, который стимулирует очищение кишечника.

Марганцовка для применения внутрь при отравлении готовится в соотношении 2 кристалла на чашку воды, такой раствор выпивается. Благодаря своим антисептическим свойствам подобное лекарство останавливает очаг инфекции в желудке.

Марганцовка – применение в урологии, гинекологии

За счет своих антисептических, противомикробных способностей раствор марганцовки применяют при лечении грибковых, бактериальных заболевания в урологии и гинекологии. Марганцовка имеет применение при молочнице, когда слабый раствор назначают для ежедневных спринцеваний. При урологических проблемах у мужчин, связанных с наружными воспалительными процессами, назначают промывания раствором марганцовки.

При применении в урологии и гинекологии важно соблюдать правила приготовления раствора, следить за тем, чтобы кристаллы марганцовки полностью растворились. В противном случае при попадании на слизистую кристаллы могут вызвать еще большее раздражение.

Марганцовка — противопоказания

Не рекомендуется применять раствор марганцовки при индивидуальной непереносимости. Это сразу можно понять по наличию побочных эффектов – отек, изменение цвета слизистых, резкая боль при применении внутрь, судороги и др. При наличии подобных или других неприятных симптомов прием марганцовки следует прекратить.

Марганцовка за счет своих окислительных свойств абсолютно несовместима с применением угля, сахара и другими веществами, которые легко окисляются. Важно хранить кристаллы перманганата калия вдали от легкоокисляющихся веществ, иначе их соприкосновение может привести к взрыву и даже пожару.

Лечение марганцовкой (перманганатом калия) в народной медицине

Лечение марганцовкой в народной медицине для устранения болей, вызванных мозолями. Для этого в раствор марганцовки розового цвета добавляют поваренную соль и, налив раствор в тазик, опускают в него ноги на 20 мин, после процедуры ноги не нужно вытирать. Через некоторое время боль в области мозолей пройдет. Ни в коем случае для лечения марганцовкой нельзя пользоваться сильно концентрированным раствором (фиолетового цвета), так как это может повлечь за собой вред здоровью, получение ожогов кожи и слизистых, отравление.

Хороший лечебный эффект при опрелостях, в том числе и у грудных детей, оказывают гигиенические ванны с марганцовкой: вода должна быть розового цвета и теплой.

При повышенной потливости нижних конечностей, неприятных запахах, гнойных мозолях поможет теплая ножная ванна с солью и марганцовкой, после процедур ноги следует хорошо вытереть и посыпать тальком.

Лечение перманганатом калия активно используется для промывания открытых ран, в том числе и гноящихся. При дерматитах, характеризующихся появлением пузырей, кожу следует обмыть розовым раствором перманганата калия.

Если при постановке банок их слишком долго держать, на коже могут образоваться багровые пятна и даже пузырьки, наполненные сукровичной жидкостью. В подобных случаях пораженные места полезно смазать 5 — 10%-ным раствором марганцовокислого калия.

Лечение перманганатом калия на практике: лучшие рецепты

В запущенных случаях геморроя можно приготовить целебный раствор.

Требуется: 1 ч. л. пищевой соды, 1 ст. л. любого растительного масла, марганцовка, 3 л воды.

Приготовление. В горячую воду всыпать столько марганцовки, чтобы получить розовый цвет, добавить соду, масло, раствор влить в ванну.

Применение. Принимать ванну в течение 20 мин на ночь. Процедуру проводить ежедневно в течение недели.

В народной медицине есть рецепт для лечения марганцовкой от дизентерии.

В состав этого средства входят несколько кристаллов марганцовки на 0,5 л воды. Советуют увеличивать концентрацию раствора в зависимости от возраста (грудничкам — бледно-розовый, а взрослым людям — малиновый раствор).

Рекомендуется принимать такой раствор внутрь, совмещая это с процедурой постановки клизмы.

Надо иметь в виду, что перманганат калия при взаимодействии с различными органическими веществами становится взрывоопасным. Поэтому его кристаллы надо хранить в чистой стеклянной посуде с притертыми пробками, а раствор —  в склянках из темного стекла, так как под действием солнечных лучей и дневного света он легко разлагается.

При пользовании раствором часто остаются трудно смываемые пятна на коже и белье. Чтобы устранить их, кожу можно обмыть раствором сернистого аммония в концентрации 1:5, а затем горячей водой. С белья пятна выводят раствором щавелевой кислоты (1:9), 2-процентным раствором соляной кислоты, уксусом или лимонным соком..

Оказывается, перманганат калия не так-то просто приобрести. В одной аптеке мне сказали, что марганцовку приравняли (соответствующими приказами) к взрывчатым веществам и для её продажи нужна соответствующая лицензия, в другой аптеке сказали, что перманганат калия отнесли к наркотическим веществам и, опять-таки, нужна соответствующая лицензия.

В то же время все указывали на одну аптеку в городе, где изготавливают лекарства на заказ («может там можно приобрести»). Третьи говорят, что обычному человеку продадут марганцовку только в растворе, а в виде кристаллов можно купить только по «красному» рецепту и что все эти запреты на продажу, якобы, из-за наркоманов, которые массово скупали марганцовку для очистки своего варева.

Если аптеки не продают марганцовку, то её можно найти в ветеринарных и в хозяйственных магазинах. Там, где семена и удобрения.

Калий

Калий

Атомный номер

19

Внешний вид простого вещества

Серебристо-белый мягкий металл

Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)

39,0983 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома

235 пм

Энергия ионизации
(первый электрон)

418,5 (4,34) кДж/моль (эВ)

Электронная конфигурация

[Ar] 4s1

Химические свойства
Ковалентный радиус

203 пм

Радиус иона

133 пм

Электроотрицательность
(по Полингу)

0,82

Электродный потенциал

−2,92 В

Степени окисления

1

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность

0,856 г/см³

Молярная теплоёмкость

29,6 Дж/(K·моль)

Теплопроводность

79,0 Вт/(м·K)

Температура плавления

336,8 K

Теплота плавления

102,5 кДж/моль

Температура кипения

1047 K

Теплота испарения

2,33 кДж/моль

Молярный объём

45,3 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

кубическая объёмноцентрированная

Параметры решётки

5,332 Å

Отношение c/a
Температура Дебая

100 K

K 19
39,0983
4s1
Калий

Калий — элемент главной подгруппы первой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 19. Обозначается символом K (лат. Kalium). Простое вещество калий (CAS-номер: 7440-09-7) — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета. В природе калий встречается только в соединениях с другими элементами, например, в морской воде, а также во многих минералах. Он очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щёлочь. Во многих отношениях химические свойства калия очень близки к натрию, но с точки зрения биологической функции и использования их клетками живых организмов они все же отличаются. История и происхождение названия калий

Калий (точнее, его соединения) использовался с давних времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щёлок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия, содержал сульфат калия K2SO4, соду и хлорид калия KCl.

В 1807 году английский химик Дэви электролизом твёрдого едкого кали (KOH) выделил калий и назвал его «потассий» (лат. potassium; это название до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском и польском языках). В 1809 году Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали — поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента — K.

Присутствие в природе калия

В свободном состоянии не встречается. Калий входит в состав сильвинита KCl·NaCl, карналлита KCl·MgCl2·6H2O, каинита KCl·MgSO4·6H2O, а также присутствует в золе некоторых растений в виде карбоната K2CO3 (поташ). Калий входит в состав всех клеток (см. ниже раздел Биологическая роль).

Калий — получение калия

Калий, как и другие щелочные металлы, получают электролизом расплавленных хлоридов или щелочей. Так как хлориды имеют более высокую температуру плавления (600—650 °C), то чаще проводят электролиз расправленных щелочей с добавкой к ним соды или поташа (до 12 %). При электролизе расплавленных хлоридов на катоде выделяется расплавленный калий, а на аноде — хлор:
K+ + e → K
2Cl − 2e → Cl2

При электролизе щелочей на катоде также выделяется расплавленный калий, а на аноде — кислород:
4OH − 4e → 2H2O + O2

Вода из расплава быстро испаряется. Чтобы калий не взаимодействовал с хлором или кислородом, катод изготовляют из меди и над ним помещают медный цилиндр. Образовавшийся калий в расплавленном виде собирается в цилиндре. Анод изготовляют также в виде цилиндра из никеля (при электролизе щелочей) либо из графита (при электролизе хлоридов).

Физические свойства калия

Калий — серебристое вещество с характерным блеском на свежеобразованной поверхности. Очень лёгок и легкоплавок. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы. Будучи внесённым в пламя горелки калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет.

Химические свойства калия

Калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, легко отдаёт электроны.

Является сильным восстановителем. Он настолько активно соединяется с кислородом, что образуется не оксид, а супероксид калия KO2 (или K2O4). При нагревании в атмосфере водорода образуется гидрид калия KH. Хорошо взаимодействует со всеми неметаллами, образуя галогениды, сульфиды, нитриды, фосфиды и т. д., а также со сложными веществами, такими как вода (реакция проходит со взрывом), различные оксиды и соли. В этом случае они восстанавливают другие металлы до свободного состояния.

Калий хранят под слоем керосина.

Оксиды калия и пероксиды калия

При взаимодействии калия с кислородом воздуха образуется не оксид, а пероксид и супероксид:

Оксид калия может быть получен при нагревании металла до температуры не выше 180 °C в среде, содержащей очень мало кислорода, или при нагревании смеси супероксида калия с металлическим калием:

Оксиды калия обладают ярко выраженными основными свойствами, бурно реагируют с водой, кислотами и кислотными оксидами. Практического значения они не имеют. Пероксиды представляют собой желтовато-белые порошки, которые, хорошо растворяясь в воде, образуют щёлочи и пероксид водорода:

Свойство обменивать углекислый газ на кислород используется в изолирующих противогазах и на подводных лодках. В качестве поглотителя используют эквимолярную смесь супероксида калия и пероксида натрия. Если смесь не эквимолярна, то в случае избытка пероксида натрия поглотится больше газа, чем выделится (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется один объём O2), и давление в замкнутом пространстве упадёт, а в случае избытка супероксида калия (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется три объёма O2) выделяется больше газа, чем поглотится, и давление повысится.

В случае эквимолярной смеси (Na2O2:K2O4 = 1:1) объёмы поглощаемого и выделяемого газов будут равны (при поглощении четырёх объёмов CO2 выделяется четыре объёма O2).

Пероксиды являются сильными окислителями, поэтому их применяют для отбеливания тканей в текстильной промышленности.

Получают пероксиды прокаливанием металлов на воздухе, освобождённом от углекислого газа.

Гидроксиды калия

Гидроксид калия (или едкое кали) представляет собой твёрдые белые непрозрачные, очень гигроскопичные кристаллы, плавящиеся при температуре 360 °C. Гидроксид калия относится к щелочам. Он хорошо растворяется в воде с выделением большого количества тепла. Растворимость едкого калия при 20 °C в 100 г воды составляет 112 г.

Применение калия

  • Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителя в замкнутых системах, например, в атомных силовых установках на быстрых нейтронах. Кроме того, широко применяются его жидкие сплавы с рубидием и цезием. Сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % обладает рекордно низкой температурой плавления −78 °C.
  • Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений.
  • Соли калия широко используются в гальванотехнике, так как, несмотря на относительно высокую стоимость, они часто более растворимы, чем соответствующие соли натрия, и потому обеспечивают интенсивную работу электролитов при повышенной плотности тока.

Важные соединения

 

Фиолетовый цвет пламени ионов калия в пламени горелки
  • Бромид калия — применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.
  • Гидроксид калия (едкое кали) — применяется в щелочных аккумуляторах и при сушке газов.
  • Карбонат калия (поташ) — используется как удобрение, при варке стекла.
  • Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») — используется как удобрение.
  • Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент чёрного пороха.
  • Перхлорат и хлорат калия (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.
  • Дихромат калия (хромпик) — сильный окислитель, используется для приготовления «хромовой смеси» для мытья химической посуды и при обработке кожи (дубление). Также используется для очистки ацетилена на ацетиленовых заводах от аммиака, сероводорода и фосфина.
  • Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
  • Тартрат натрия-калия (сегнетова соль) в качестве пьезоэлектрика.
  • Дигидрофосфат и дидейтерофосфат калия в виде монокристаллов в лазерной технике.
  • Пероксид калия и супероксид калия используются для регенерации воздуха на подводных лодках и в изолирующих противогазах (поглощает углекислый газ с выделением кислорода).
  • Фтороборат калия — важный флюс для пайки сталей и цветных металлов.
  • Цианид калия применяется в гальванотехнике (серебрение, золочение), при добыче золота и при нитроцементации стали.
  • Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (калиевый цикл «Газ де Франс», Франция).

Биологическая роль

Калий — важнейший биогенный элемент, особенно в растительном мире. При недостатке калия в почве растения развиваются очень плохо, уменьшается урожай, поэтому около 90 % добываемых солей калия используют в качестве удобрений.

Калий в организме человека

 

Калий содержится большей частью в клетках, до 40 раз больше чем в межклеточном пространстве. В процессе функционирования клеток избыточный калий покидает цитоплазму, поэтому для сохранения концентрации он должен нагнетаться обратно при помощи натрий-калиевого насоса.

 

Калий и натрий между собой функционально связаны и выполняют следующие функции:

  • Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений.
  • Поддержание осмотической концентрации крови.
  • Поддержание кислотно-щелочного баланса.
  • Нормализация водного баланса.
  • Обеспечение мембранного транспорта.
  • Активация различных ферментов.
  • Нормализация ритма сердца.

Рекомендуемая суточная доля калия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграмм, для взрослых от 1800 до 5000 миллиграмм. Потребность в калии зависит от общего веса тела, физической активности, физиологического состояния, и климата места проживания. Рвота, продолжительные поносы, обильное потение, использование мочегонных повышают потребность организма в калии.

 

Основными пищевыми источниками являются сушёные абрикосы, дыня, бобы, киви, картофель, авокадо, бананы, брокколи, печень, молоко, ореховое масло, цитрусовые, виноград. Калия достаточно много в рыбе и молочных продуктах.

 

Всасывание происходит в тонком кишечнике. Усвоение калия облегчает витамин В6, затрудняет — алкоголь.

 

При недостатке калия развивается гипокалиемия. Возникают нарушения работы сердечной и скелетной мускулатуры. Продолжительный дефицит калия может быть причиной острой невралгии.

 

При переизбытке калия развивается гиперкалиемия, для которой основным симптомом является язва тонкого кишечника. Настоящая гиперкалиемия может вызвать остановку сердца.

Изотопы

Природный калий состоит из трёх изотопов. Два из них стабильны: 39K (изотопная распространённость 93,258 %) и 41K (6,730 %). Третий изотоп 40K (0,0117 %) является бета-активным с периодом полураспада 1,251×109 лет. В каждом грамме природного калия в секунду распадается в среднем 32 ядра 40K, благодаря чему, например, в организме человека весом 70 кг ежесекундно происходит около 4000 радиоактивных распадов. 40K считается одним из основных источников геотермальной энергии, выделяемой в недрах Земли (мощность оценивается в 44 ТВт). В минералах, содержащих калий, постепенно накапливается 40Ar, один из продуктов распада калия-40, что позволяет измерять возраст горных пород; калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии.

Дополнительная информация

Соединения калия
Щелочные металлы
Натрий, по химическим свойствам очень схожий с калием

Перманганат калия (Kmno4) | Использование, физические и химические свойства перманганата калия

Что такое перманганат калия?

  • Перманганат калия — это универсальное химическое соединение пурпурного цвета.

  • Это калиевая соль марганцевой кислоты.

  • Также известный как перманганат калия, он имеет много других названий, таких как минерал хамелеон, кристаллы Конди и гипермаган.

  • Перманганат калия был впервые произведен немецким химиком Иоганном Рудольфом Глаубером в 1659 году, но вскоре о нем забыли.Он был заново открыт британским химиком Генри Конди, который производил дезинфицирующие средства, известные как «кристаллы Конди». Перманганат калия имел большой успех.

  • Обладает окислительными свойствами, поэтому нашло разнообразное применение в медицинской и химической промышленности.

  • Его химическая формула — KMnO4.

Физические свойства перманганата калия — KMnO4

  • Это химическое соединение ярко-фиолетового или бронзового цвета.

  • Имеет плотность 2.7 г / мл, а его молярная масса составляет 158,034 г / моль.

  • Состав не имеет запаха, т.е. не имеет запаха, но имеет сладкий вкус.

  • Он имеет высокую температуру плавления 2400 C.

  • Он в основном встречается в виде порошка, кристаллов или таблеток.

Химические свойства перманганата калия

  • Перманганат калия растворим в ацетоне, воде, пиридине, метаноле и уксусной кислоте.Он также легко растворяется в неорганических растворителях.

  • Имеет насыщенный фиолетовый цвет в концентрированном растворе и розовый цвет в разбавленном растворе.

Концентрированные и разбавленные растворы перманганата калия

  • Не горючий, но поддерживает горение других веществ.

  • При нормальных условиях это высокостабильное соединение, но при нагревании разлагается с образованием MnO2 и высвобождением кислорода.

2KMnO4 ∆ → K2MnO4 + MnO2 + O2

  • Это сильный окислитель (соединение, которое может легко передавать свой кислород другим веществам), образующий темно-коричневый диоксид марганца (MnO2), который окрашивает все, что есть органический.Он легко может принимать электроны от других веществ.

  • Он бурно реагирует с серной кислотой, приводя к взрыву.

  • Он немедленно вступает в реакцию с глицерином и простыми спиртами с образованием пламени и дыма.

Структура перманганата калия — KMnO4

  • Перманганат калия представляет собой ионное соединение, состоящее из катиона калия (K +) и перманганат-аниона (MnO4-).

  • В перманганат-анионе (MnO4-) атом марганца связан с четырьмя атомами кислорода тремя двойными связями и одной одинарной связью.Его структуру можно записать следующим образом.

  • Степень окисления марганца в этой соли +7.

  • Кристаллическая структура твердого KMnO4 ромбическая. Каждая структура MnO4- присутствует в тетраэдрической геометрии.

Реакции перманганата калия (KMnO4)

Большинство реакций с перманганатом калия являются окислительно-восстановительными (химическая реакция, в которой одно вещество окисляется, а другое восстанавливается).

KMnO4 может окислять многие неорганические соединения.Среда раствора играет важную роль в определении продуктов реакции.

2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3h3SO4🡪 2MnSO4 + 5Na2SO₄ + K2SO4 + 3h3O

2KMnO4 + 3K2SO3 + h3O 🡪 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

+ 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

+ Na2SO4 + 2KMNO4 при нагревании кристаллов 2KMNO4 .

2KMnO4 ∆ → K2MnO4 + MnO2 + O2

При разбавлении кристаллов перманганата в присутствии прямых солнечных лучей выделяется кислород.

4KMnO4 + 2h3O Солнечный свет → 4KOH + 4MnO2 + 3O2

С серной кислотой:

2KMnO4 + h3SO4 🡪 Mn2O7 + K2SO₄ + h3O

С перекисью водорода:

2KMnO2 + 3hO2 + 3h 2KMnO2 + 3h СН2 + 2KMnO4 + 2h3O 🡪 Ch3OH – Ch3OH + 2MnO2 + 2KOH (с охлаждением).

  • Может окислять альдегиды с образованием карбоновых кислот.

  • Окисляет спирты с образованием карбонилов.

  • Он также может окислять атомы углерода с тройными связями с образованием дионов.

  • Он окисляет сахар до кислот, разрушая углеродный скелет по двойным связям.

Применение перманганата калия (KMnO4)

Применение в медицине

  • Перманганат калия действует как дезинфицирующее средство — благодаря своим окислительным свойствам он может действовать как дезинфицирующее средство для лечения кожных инфекций, таких как дерматит, язвы и язвы , экзема и грибковые инфекции. При нанесении на небольшие раны он атакует внешнюю клеточную мембрану микроорганизма, окисляя ее и разрушая ее структуру.В некоторых случаях больших ран врачи рекомендуют водные ванны с перманганатом калия с разбавленными растворами. Необходимо соблюдать осторожность, поскольку чрезмерное использование этого химического вещества может вызвать раздражение и ожоги.

  • Может использоваться для промывания ран. Влажные раны, такие как язвы и абсцессы, можно промыть раствором перманганата калия. Это лечение убивает микробы и предотвращает вторичное инфицирование. Это также помогает высушить волдыри.

  • Он очень эффективен при лечении грибковой инфекции, которая называется микоз.Окислительное действие раствора перманганата убивает грибок, тем самым снимая такие симптомы, как зуд и жжение.

  • Может также использоваться для лечения аллергии, вызванной реакцией коммерческих красок для волос. Красители содержат окислитель, который разрушает пигмент меланина в волосах и позволяет красителю проникнуть внутрь. Из-за неполного действия красителя и окислителя иногда возникает аллергическая реакция, вызывающая дискомфорт и зуд. Раствор перманганата применяется в таком случае в виде компресса, чтобы облегчить симптомы и полностью окислить краситель.

Очистка воды

  • Используется на водоочистных сооружениях для уничтожения загрязняющих веществ, а также для удаления неприятного запаха из воды. Он окисляет железо, сероводород и марганец до твердых частиц, которые затем удаляются фильтрацией. При лечении не образуются токсичные вещества, поэтому его очень безопасно использовать.

  • Может также использоваться для очистки воды в плавательных бассейнах.

Аналитическая и органическая химия. Из-за своей яркой окраски и окислительной природы перманганат калия используется в химических лабораториях в качестве реагента для расчета количества вещества, которое может быть окислено в образце.Это значение называется перманганатным значением.

В бумажной промышленности число каппа (количество стандартного раствора перманганата, потребляемого древесной массой) используется для определения количества химического вещества, необходимого для отбеливания целлюлозы. В лабораториях органической химии оно часто используется в реакциях с органическими соединениями.

Другое применение

  • При смешивании с 80% сероводорода он действует как топливо для ракет и торпед.

  • В сельской местности он используется для удаления железа и сероводорода из колодезной воды.

  • Может также помочь удалить ржавчину с водопроводных труб.

  • Может использоваться для удаления улиток с растений перед переносом в аквариум.

  • Это важный компонент в наборах для выживания наряду с таблетками глицерина / глюкозы, где он может пригодиться при разжигании огня. Если натереть таблетки глюкозы с порошком перманганата, можно разжечь огонь. Его также можно использовать для очистки воды и очищения ран.

  • Может применяться как противоядие при отравлении фосфором.

  • Часто используется для лечения паразитарных инфекций у рыб.

Влияние на здоровье

KMnO4 — опасное химическое вещество, так как даже кратковременное воздействие может вызвать дискомфорт. Соблюдая правила личной гигиены и принимая надлежащие меры предосторожности при обращении с перманганатом калия, можно избежать опасности для здоровья. Вот некоторые из его эффектов на здоровье:

  • Концентрированный KMnO4 вызывает раздражение кожи и глаз. Длительное воздействие может привести к необратимому повреждению глаз.

  • При вдыхании может вызвать раздражение носа и горла. Даже легкие могут быть поражены, вызывая кашель, одышку и отек легких (скопление жидкости в легких).

  • KMnO4 может также влиять на печень и почки.

  • Длительное воздействие может повлиять на фертильность.

Формула перманганата калия — использование перманганата калия, свойства, структура и формула

Формула и структура: Химическая формула перманганата калия — KMnO 4 , а его молярная масса составляет 158.034 г / моль. Это ионное соединение, состоящее из катиона калия (K + ) и перманганат-аниона (MnO 4 ), в котором атом марганца присоединен к четырем атомам кислорода посредством трех двойных связей и одной одинарной связи. Металлический марганец в этой соли находится в степени окисления +7. Твердый KMnO 4 имеет ромбическую кристаллическую структуру.

Получение: Перманганат калия получают промышленным способом в двухстадийном процессе путем взаимодействия диоксида марганца (MnO 2 ) с гидроксидом калия на воздухе при высоких температурах с образованием манганата калия (K 2 MnO 4 ), который затем подвергали электролитическому окислению с образованием перманганата калия:

2 MnO 2 + 4 KOH + O 2 → 2 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O

2 K 2 MnO 4 + H 2 O → 2 KMnO 4 + 2 KOH + H 2

Физические свойства: KMnO 4 обнаружен в виде ярко-фиолетового кристаллического твердого вещества.Он не имеет запаха, имеет плотность 2,70 г / мл и температуру плавления 240 ° C. Он доступен в продаже в виде порошка, кристаллов или таблеток.

Химические свойства: Перманганат калия легко растворяется в воде, давая характерный раствор ярко-пурпурного, темно-розового или пурпурного цвета. Это сильный окислитель, который окрашивает большинство органических материалов (включая кожу и одежду), контактирующих с ним, из-за образования темно-коричневого восстановленного продукта MnO 2 .Он стабилен при нормальных условиях, но при нагревании разлагается с образованием MnO 2 . Твердый KMnO 4 бурно реагирует с концентрированной серной кислотой, глицерином и некоторыми простыми спиртами.

Применение: KMnO 4 — сильный окислитель, обладающий мощными антисептическими свойствами и нетоксичный в разбавленных концентрациях. Таким образом, он используется для лечения ран, язв, экземы, дерматита, грибковых инфекций и других кожных заболеваний. Он также широко используется в очистке воды, консервировании фруктов, органическом синтезе, фотографии, ракетном топливе и в аналитической химии в качестве важного титранта.

Воздействие на здоровье / опасность для здоровья: Для антисептических и медицинских целей его следует использовать только в очень разбавленных растворах. Перманганат калия вызывает коррозию при высоких концентрациях, и контакт с кожей может вызвать раздражение, покраснение и даже ожоги. Проглатывание перманганата калия в высоких концентрациях может быть очень опасным и может вызвать боль в животе, жжение в горле, сердечно-сосудистый коллапс, повреждение почек и даже смерть.

Использование и побочные эффекты; Очистка воды

Перманганат калия — вещество темно-пурпурного цвета, имеющее химическую формулу \ ({\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4} \), которое обычно называют или используют из-за его превосходных окислительных свойств.Перманганат калия присутствует на рынках как дезинфицирующее средство и используется в лечебных целях. Кроме того, \ ({\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4} \) легко доступен на рынке в форме таблеток, кристаллов или порошка. В этой статье мы обсудим его использование, его приготовление и многие другие второстепенные атрибуты, связанные с ним.

Содержание

  1. Открытие перманганата калия
  2. Структура KMnO 4
  3. Получение перманганата калия
  4. Свойства перманганата калия
  5. Перманганат калия
  6. Часто задаваемые вопросы

Открытие перманганата калия

Немецко-голландский алхимик Иоганн Рудольф Глаубер 1659 открыл перманганат калия.Как алхимик, Он смешал два минерала, пиролюзит и карбонат калия. Пиролюзит — это минерал марганца \ (\ left ({{\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 2}} \ right) \), а карбонат калия — это \ ({{\ rm {K}} _2} {\ rm {C}} {{\ rm {O}} _ 3}. \) Путем их смешивания он получил вещество, которое при растворении в воде сначала дает зеленый цвет, переходящий в пурпурный и заканчивающийся раствор красного цвета. Следовательно, указывая на образование перманганата калия.

В \ (1800-х гг. \) Британский ученый Генри Боллманн Конди, работавший над дезинфицирующими средствами, также нашел способ производить \ ({\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4} \) с помощью тот же минерал пиролюзит и гидроксид натрия.Когда Генри нагрел смесь пиролюзита и гидроксида натрия и добавил к ней воду, получилось \ ({\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4}. \) Этот раствор обладал дезинфицирующими свойствами, но не был полностью стабильным. .

Итак, он стабилизировал раствор, добавив гидроксид калия вместо гидроксида натрия при производстве, и запатентовал метод получения перманганата калия. Он назвал этот раствор «Жидкость Конди», а его кристаллическую форму — «Кристалл Конди».

Структура KMnO

4

Перманганат калия — это ионное соединение, состоящее из катиона калия и аниона перманганата.Атом марганца в перманганат-ионе связан с атомами кислорода \ (4 \) тремя двойными связями и одной одинарной связью, как показано на рисунке ниже.

Получение перманганата калия

Как это было сделано много лет назад, теперь перманганат калия получают с помощью пиролюзита, который представляет собой \ ({\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 2} \), и его реакции с различными типами химических реагентов. . Обычно \ ({\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4} \) готовится в два этапа:

  1. Превращение пиролюзита в манганат калия.
  2. Преобразование полученного манганата калия в \ ({\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4} \).

Изучим процесс

A. Превращение минерала пиролюзита \ (\ left ({{\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 2}} \ right) \) в манганат калия: превращение пиролюзита в калий зеленого цвета манганат получают путем реакции измельченного или измельченного минерала с гидроксидом калия или карбонатом калия в присутствии воздуха, то есть в присутствии кислорода или какого-либо мощного окислителя, такого как нитрат калия или хлорат калия

\ ({\ rm {2Mn}} {{\ rm {O}} _ 2} + 4 {\ rm {KOH}} + {{\ rm {O}} _ 2} \ to 2 {{\ rm {K}} _2} {\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 4} + 2 {{\ rm {H}} _ 2} {\ rm {O}} \)
\ (2 {\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 2} + 2 {{\ rm {K}} _ 2} {\ rm {C}} {{\ rm {O}} _ 3} + {{\ rm {O}} _ 2} \ to 2 {{\ rm {K}} _ 2} {\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 4} + {\ rm {2C}} {{ \ rm {O}} _ 2} \)
\ ({\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 2} + 2 {\ rm {KOH}} + {\ rm {KN}} {{\ rm {O}} _ 3} \ to {{ \ rm {K}} _ 2} {\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 4} + {\ rm {KN}} {{\ rm {O}} _ 2} + 2 {{\ rm { H}} _ 2} {\ rm {O}} \)
\ ({\ rm {3Mn}} {{\ rm {O}} _ 2} + 6 {\ rm {KOH}} + {\ rm {KCl}} {{\ rm {O}} _ 3} \ to 3 { {\ rm {K}} _ 2} {\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 4} + {\ rm {KCl}} + 2 {{\ rm {H}} _ 2} {\ rm { O}} \)

Тот же манганат калия, полученный в этой реакции, демонстрирует реакцию диспропорционирования, которая превращается в перманганат калия, если оставить его в нейтральном или кислом растворе в течение длительного периода.- + {\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 2} + 2 {{\ rm {H}} _ 2} {\ rm {O}} \)

B. Манганат калия, полученный в результате описанной выше реакции, затем обрабатывают окислителями для превращения его в перманганат калия. Раствор манганата калия прошел с пузырьками газов, таких как углекислый газ, хлор или озонированный газообразный кислород. При прохождении через зеленый раствор манганата калия эти газы превращают его в раствор перманганата калия пурпурного цвета.

\ (3 {{\ rm {K}} _ 2} {\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 4} + 2 {\ rm {C}} {{\ rm {O}} _ 2} \ на 2 {\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4} + {\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 2} + 2 {{\ rm {K}} _ 2} { \ rm {C}} {{\ rm {O}} _ 3} \)
\ ({\ rm {2}} {{\ rm {K}} _ 2} {\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 4} + {\ rm {C}} {{\ rm {l }} _ 2} \ to 2 {\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4} + 2 {\ rm {KCl}} \)
\ ({\ rm {2}} {{\ rm {K}} _ 2} {\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 4} + {{\ rm {H}} _ 2} {\ rm {O}} + {{\ rm {O}} _ 3} \ to 2 {\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4} + 2 {\ rm {KOH +}} {{\ rm { O}} _ 2} \)

Среди данных реакций реакция манганата калия с диоксидом углерода является наиболее неэкономичной, так как в результате реакции снова образуется минерал пиролюзит. \ circ \, {\ rm {C}}.\ circ \, {\ rm {C}}} \ right) \)

4. Перманганат калия имеет плотность \ (2.7 \, {\ rm {г / мл}} \)

B. Химические свойства

1. При нагревании перманганат калия разлагается на манганат калия и оксид марганца с газообразным кислородом.

\ (2 {\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4} \ to {{\ rm {K}} _ 2} {\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 4} + {\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 2} + {{\ rm {O}} _ 2} \)

2. Перманганат калия реагирует с концентрированной серной кислотой с образованием \ ({\ rm {M}} {{\ rm {n}} _ 2} {{\ rm {O}} _ 7} \), который при нагревании снова превращается в \ ({\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 2} \)

\ (2 {\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4} + 2 {{\ rm {H}} _ 2} {\ rm {S}} {{\ rm {O}} _ 4} \ к {\ rm {M}} {{\ rm {n}} _ 2} {{\ rm {O}} _ 7} + 2 {\ rm {KHS}} {{\ rm {O}} _ 4} + {{ \ rm {H}} _ 2} {\ rm {O}} \)
\ (2 {\ rm {M}} {{\ rm {n}} _ 2} {{\ rm {O}} _ 7} \ to 4 {\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 2} + 3 {{\ rm {O}} _ 2} \)

3.Когда перманганат калия нагревают в присутствии газообразного водорода, он образует едкий калий.

\ (2 {\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4} + 5 {{\ rm {H}} _ 2} \ to 2 {\ rm {KOH}} + 2 {\ rm {MnO} } + 4 {{\ rm {H}} _ 2} {\ rm {O}} \)

4. Самым важным химическим свойством перманганата калия является его окислительное свойство, поскольку он является отличным окислителем. Он также по-разному реагирует в зависимости от природы среды, в которой он присутствует, в кислой, основной или нейтральной среде.

5. Альдегиды превращаются в карбоновые кислоты с помощью перманганата калия в качестве окислителя.

6. Алкины превращаются в дион (соединения углерода, имеющие две кетоновые группы) в присутствии перманганата калия.

Использование перманганата калия

Поскольку перманганат калия восстанавливается, он не оставляет токсичных продуктов и поэтому используется в качестве окислителя. Большинство применений перманганата калия связано с его окислительной природой.

  1. Перманганат калия широко используется из-за его антисептических свойств и используется для лечения язв, ран и других кожных инфекций, таких как экзема.
  2. Вода может содержать минералы железа и сероводород, оставляющий в воде запах. Добавление перманганата калия в воду удаляет нежелательные минералы.
  3. Как указано выше, перманганат калия используется для синтеза многих органических соединений и даже используется для идентификации насыщенных углеводородов.
  4. Перманганат калия помогает в сохранении фруктов, таких как бананы, за счет удаления этилена с них.
  5. Перманганат калия может использоваться для разжигания пожаров и присутствует в наборах для выживания.

Может ли перманганат калия убить вас?

Перманганат калия хорош только для внешнего тела и не должен употребляться вообще. При проглатывании он может вызвать сильную боль в животе, рвоту и жжение, жжение в горле, одышку и может даже вызвать сердечно-сосудистый коллапс или отказ почек и даже привести к смерти.

Даже при использовании для внешнего корпуса, концентрация должна быть низкой, чтобы снизить его окислительные свойства, поскольку концентрированный раствор может привести к ожогам и пятнам.

Часто задаваемые вопросы по перманганату калия

Q.1. Можно ли пить перманганат калия?

Отв. Перманганат калия полезен только для внешнего тела и не должен употребляться вообще. При проглатывании он может вызвать сильную боль в животе, рвоту и жжение, жжение в горле, одышку и может даже вызвать сердечно-сосудистый коллапс или отказ почек и даже привести к смерти.

Q.2. Почему \ ({\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4} \) используется для очистки воды и может действовать как дезинфицирующее средство?

Отв. Вода может содержать минералы железа и сероводород, оставляющий в воде запах. Эти минералы можно удалить из воды, добавив перманганат калия.

Q.2. Каковы виды использования перманганата калия?

Отв. Перманганат калия широко используется из-за его антисептических свойств и используется для лечения язв, ран и других кожных инфекций, таких как экзема. Он используется для очистки воды и консервирования фруктов, таких как бананы, путем удаления этилена из окружающего их содержимого.

Q.3. Какова структура перманганата калия?

Отв. Перманганат калия — это ионное соединение, состоящее из катиона калия и аниона перманганата.Атом марганца в перманганат-ионе связан с 4 атомами кислорода тремя двойными связями и одной одинарной связью.

Q.4. Как получают перманганат калия?

Отв. Перманганат калия получают с помощью пиролюзита, который представляет собой \ ({\ rm {Mn}} {{\ rm {O}} _ 2} \), и взаимодействуя с различными типами химических реагентов. Обычно получение перманганата калия осуществляется в два этапа: преобразование пиролюзита в манганат калия и преобразование полученного манганата калия в перманганат калия.

Q.5. Почему \ ({\ rm {KMn}} {{\ rm {O}} _ 4} \) — это самоиндикатор?

Отв. Раствор при титровании теряет пурпурный цвет после того, как все перманганат-ионы израсходованы в реакции, что указывает на окончание реакции. Поэтому его называют самоиндикатором. Он не только является одним из реагентов, но и служит индикатором.

Теперь, когда у вас есть подробная статья о перманганате калия, мы надеемся, что ваша подготовка проходит хорошо.Если у вас есть какие-либо вопросы, дайте нам знать об этом в разделе комментариев ниже, и мы скоро свяжемся с вами.

224 Просмотры

Перманганат калия — получение, свойства, структура, использование

Калий перманганат — KMnO 4

Подготовка:

перманганат калия готовится из пиролюзитовой (MnO 2 ) руды.Подготовка включает следующие шаги.

i) Преобразование MnO 2 до манганата калия:

Порошковая руда плавленая с КОН в присутствии воздуха или окислителей, таких как KNO 3 или KClO 3 . Образуется манганат калия зеленого цвета.

2MnO 2 + 2KOH + O 2 → K 2 MnO 4 + 2H 2 O

K 2 MnO 4 = манганат калия (зеленый)

ii) Окисление манганата калия до перманганата калия: Калий Полученный таким образом манганат можно окислить двумя способами: химическим путем. окисление или электролитическое окисление.

Химическая промышленность окисление:

В этом методе калий манганат обрабатывают озоном (O 3 ) или хлором для получения калия перманганат.

2MnO 4 2 + O 3 + H 2 O → 2MnO 4 + 2OH + O 2

2MnO 4 2 + Cl 2 → 2MnO 4 + 2Cl

электролитический окисление

В этом методе водный раствор манганата калия подвергается электролизу в присутствии небольшого количества щелочь.

К 2 MnO 4 ↔ 2К + + MnO 4 2

H 2 O ↔ H + + ОН

Манганат-ионы превращается в перманганат-ионы на аноде.

MnO 4 2 ↔ MnO 4 + e

Зеленый фиолетовый


H 2 это высвобождается на катоде.

2H + + 2e → H 2

пурпурный раствор концентрируется испарением и образует кристаллы калия перманганат при охлаждении.

Физический недвижимость:

перманганат калия существует в виде темно-пурпурных кристаллов, плавящихся при 513 К.

Умеренно растворим в холодной воде, но хорошо растворяется в горячей воде.

Структура перманганат-иона

Перманганат-ион имеет тетраэдрическая геометрия, в которой центральный Mn7 + является sp3-гибридизированным.


Химическая промышленность недвижимость:

1. Действие тепла:

Перманганат калия при нагревании разлагается с образованием манганата калия и диоксида марганца.

2KMnO 4 → 2K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

2. Действие конц. H 2 SO 4

О лечении простудой конц H 2 SO 4 , он разлагается с образованием гептоксида марганца, который впоследствии взрывоопасно разлагается.

2KMnO 4 + 2H 2 SO 4 (холодный) → Mn 2 O 7 + 2KHSO 4 + H 2 O (холод)

Mn 2 O 7 Δ → 2MnO 2 + 3O 2

Но с горячим концом H 2 SO 4 , перманганат калия дает MnSO 4

4KMnO 4 + 6H 2 SO 4 (горячий) → 4MnSO 4 + 2K 2 SO 4 + 6H 2 O + 5O 2 (горячий)

3.Окислительная способность:

перманганат калия является сильным окислителем, его окислительное действие различается по разным реакциям Средняя.

а) В нейтральной среде:

В нейтральной среде снижено до MnO 2 .

MnO 4 + 2H 2 O + 3e → MnO 2 + 4OH

(i) Окисляет H 2 S до серы

2MnO 4 + 3H 2 S → 2MnO 2 + 3S + 2OH + 2H 2 O

(ii) Окисляет тиосульфат в сульфат

8MnO 4 + 3S 2 O 3 2 + H 2 O → 6SO 4 2 + 8MnO 2 2OH

б) В щелочной среде:

В наличии гидроксидов щелочных металлов перманганат-ион превращается в манганат.

MnO 4 + e → MnO 4 2

Этот манганат далее восстанавливается до MnO 2 некоторыми восстановителями.

MnO 4 2 + H 2 O → MnO 2 + 2OH + [O]

Итак, общая реакция можно записать следующим образом.

MnO 4 + 2H 2 O + 3e → MnO 2 + 4OH

Эта реакция похожа на как для нейтральной среды.

Реактив Байера:

Холодная разбавленная щелочь KMnO 4 известен как реагент Байера. Используется для окисления алкенов. в диолы. Например, этилен можно превратить в этиленгликоль и эта реакция используется как тест на ненасыщенность.

c) В кислой среде:

В наличии разбавленная серная кислота, перманганат калия действует как очень сильный окислитель агент.Ионы перманганата превращаются в ион Mn2 +.

MnO 4 + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H 2 O

Окислительная природа перманганат калия (перманганат-ион) в кислой среде показан на рисунке следующие примеры.

(i) Окисляет железо соли к солям трехвалентного железа.

2MnO 4 + 10Fe 2+ + 16H + → 2Mn 2+ + 10Fe 3+ + 8H 2 O

(ii) Он окисляет йодид ионы к йоду

2MnO 4 + 10I + 16H + → 2Mn 2+ + 5I 2 + 8H 2 O

(iii) Окисляет щавелевую кислота к CO 2

2MnO 4 + 5 (COO) 2 + 16H + → 2Mn 2+ + 10CO 2 + 8H 2 O

(iv) Окисляет сульфид-ион до серы

2MnO 4 + 5 S 2 + 16H + → 2Mn 2+ + 5 S + 8H 2 O

(vi) Окисляет нитриты. в нитраты

2MnO 4 + 5NO 2 + 6H + → 2Mn 2+ + 5НО 3 + 3H 2 O

(vi) Окисляет спирты в альдегиды.

2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5CH 3 CH 2 OH → 2K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 5CH 3 CHO + 8H 2 O

(vii) Он окисляет сульфит в сульфат

2MnO 4 + 5SO 3 2 + 6H + → 2Mn 2+ + 5SO 4 2 + 3H 2 O

Использует перманганата калия:

Некоторые важные применения перманганат калия перечислены ниже.

1. Используется как сильный окислитель.

2. Используется для лечение различных кожных инфекций и грибковых поражений стопы.

3. Используется в воде. очистные сооружения для удаления железа и сероводорода из скважинной воды.

4. Используется в качестве реагент для обнаружения ненасыщенности в органическом соединении.

5. Он используется в количественном анализе для оценки содержания черных металлов. соли, оксалаты, перекись водорода и йодиды.



Перманганат калия — CreationWiki, энциклопедия науки о сотворении


Перманганат калия является одним из важных соединений на Земле и является распространенным химическим веществом, которое было обнаружено в 1659 году. Перманганат калия также известен как » Кристаллы Конди ». Его химическое уравнение — KMnO 4 . Он широко используется людьми для стерилизации и дезинфекции в качестве окислителя из-за его сильных окислительных свойств.Он применяется не только для очистки питьевой и сточной воды, но и для нейтрализации змеиного яда.

Недвижимость

Раствор перманганата калия в пекарне. После растворения в воде он приобретает темно-розовый или фиолетовый цвет.

Свойства соединения делятся на два аспекта — химические свойства и физические свойства. С одной стороны, физические свойства перманганата калия показывают, что перманганат калия выглядит как темно-фиолетовые иглы.Обычно его физическое состояние твердое. Когда он становится раствором, он становится ярко-фиолетовым. Его молекулярная масса 158,0339. [2]


С другой стороны, химические свойства перманганата калия показывают, что он является сильным окислителем. При контакте с другим материалом может возникнуть возгорание. Если люди принимают его случайно, это может вызвать повреждение почек. Концентрация перманганата калия токсична. Когда он нагревается, он производит диоксид марганца, манганат калия и кислород.Он может окислять металл в зависимости от его окислительных свойств. Он используется как окислитель как в щелочных, так и в кислых растворах. Находясь в щелочном растворе, он производит гидроксид и диоксид марганца; когда он находится в кислом растворе, он производит марганец (II) и воду. [3]

Синтез

Кристаллы перманганата калия растворяются в закрученной воде.

Одним из способов производства перманганата калия является использование диоксида марганца и расплавленного гидроксида калия с последующим растворением марганца калия в воде.После этого пропускают через него газообразный кислород до тех пор, пока раствор марганца калия полностью не превратит его в перманганат калия. [4] Пиролюзит, основным компонентом которого является MnO 2 , смешивается со щелочью и плавится на воздухе. Люди могли получить темно-зеленый расплав перманганата калия: 2MnO 2 + 4KOH + O 2 = 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O. В этом эксперименте KClO 3 работает как окислитель. Реакция: 3MnO 2 + 6KOH + KCLO 3 = 3K 2 MnO 4 + KCl + 3H 2 O.Манганат калия растворяется в воде и протекает реакция [1] в водном растворе с образованием перманганата калия: 3MnO 4 2- + 2H 2 O = MnO 2 + 2MnO 4 — + 4OH . Однако коэффициент конверсии K 2 MnO 4 может достичь только 66% MnO в идеале при использовании этого метода; одна треть вернулась к MnO 2 . [5] Таким образом, чтобы повысить коэффициент конверсии перманганата калия, лучшим подходом является электролиз раствора марганца калия.2K 2 MnO 4 + 2H 2 O = 2KMnO 4 + 2KOH + H 2 . На положительном электроде 2MnO 4 2- → MnO 2 + 2e; на отрицательном электроде 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH-. [6] Более эффективный метод производства перманганата калия состоит в том, чтобы смешать диоксид марганца с гидроксидом калия, которые получают из руд вместе, нагреть нитрат калия (подаваемый кислород) для получения манганата калия.2MnO 2 + 4KOH + O 2 == 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O или 2K 2 MnO 4 + Cl 2 == 2KMnO8 + 4 . [7]

использует

Люди используют гранулы перманганата калия для защиты кожи от микробов и инфекций. Перед использованием его необходимо растворить в стерильной воде. [8] Перманганат калия также можно использовать для дезинфекции воды и устранения запаха при очистке воды.Перманганат калия способен удалять из воды железо и гидрат сульфита. [9] Но люди не могут использовать его для длительного лечения. [10] Благодаря своим химическим свойствам перманганат калия может использоваться в солях металлов, цветной и металлургической промышленности для удаления примесей черных металлов и в стекольной промышленности для окрашивания и удаления примесей. Он также может восстанавливать загрязненную почву и использоваться для химического производства. [11]

Раствор перманганата калия весьма полезен по сравнению с его твердым состоянием.Перманганат калия — антисептик. 0,1% раствор используется для очистки язв и абсцессов и может сыграть определенную роль при дезинфекции фруктов. Перманганат калия также можно использовать для уменьшения воспаления. Высокая концентрация перманганата калия может убить грибок стопы. [12] Поскольку перманганат калия в медицине обладает сильными окислительными свойствами, его можно использовать для стерилизации и дезинфекции. Случай ненасыщенных углеводородов высвобождает образующийся кислород, который убивает бактерии.Его сильное бактерицидное действие обычно используется в клинических концентрациях 1: 2000-1: 5000 для промывания кожных ран, язв, молочницы, абсцесса. [13] Путешественники используют перманганат калия для промывания желудка. В области растений они могут быть отравлены при приеме внутрь. В это время людям необходимо как можно скорее промыть желудок, чтобы снизить всасывание токсичных веществ. Самый простой способ — использовать для промывания желудка раствор перманганата калия с концентрацией 1 1000–1 : 4000. [14]

Более того, мало кто знает, что перманганат калия является очень эффективным местным лекарством от змеи, может быстро нейтрализовать змеиный яд (отравление нервом, заражение крови допустимо). после укуса змеи Теперь связать, удалить сломанные зубы, затем заполнить рану небольшим количеством порошка перманганата калия. После этого люди могли продолжить оказание первой помощи. [15]

История

Перманганат калия был открыт в 1659 году Иоганном Рудольфом Глаубером, когда он плавил минерал пиролюзит.Он получил зеленый раствор, когда растворил в воде продукт реакции минерального пиролюзита и карбоната калия. Позже цвет этого раствора окончательно переходит в красный. Иоганн Рудольф Глаубер написал отчет, который стал первым описанием перманганата калия в истории. После того, как он обнаружил это вещество, была определена его химическая формула. [1]

Другой химик, Генри Боллманн Конди, был из Лондона. Его интересовали дезинфицирующие средства.Он открыл раствор, обладающий дезинфицирующими свойствами, когда он сплавил пиролюзит с гидроксидом натрия и растворил продукт в воде с образованием нового раствора не более чем через двести лет после того, как Иоганн обнаружил перманганат калия. Однако это решение было довольно полезным, но не очень стабильным. [16] Позже химики использовали гидроксид калия вместо гидроксида натрия в этой реакции, чтобы улучшить свойства раствора и стать более стабильным. [17] Сначала люди в основном использовали его в фотографии в качестве порошка для вспышки.При улучшении предметного стекла использовалась окрашивающая способность перманганата калия. [18] Некоторые другие окислители заменяют перманганат калия, поскольку он нестабилен. Несмотря на то, что большинство фотографов больше не используют его, некоторые фотографы по-прежнему настаивают на использовании его в качестве источника света для вспышки, чтобы получить черно-белый стиль. [19]

Видео

Навыки выживания с помощью перманганата калия. В этом видео объясняется, как использовать его для очистки воды, дезинфекции ран и разжигания огня, что довольно просто и удобно для людей, когда они хотят выжить в дикой природе.

[20]

Способ получения перманганата калия посредством реакции между диоксидом марганца, гидроксидом калия и нитратом калия. В этом эксперименте они превращаются в пасту, а затем сильно нагреваются. После завершения образования перманганата калия люди проверяют его окислительную способность. [21]

Список литературы

  1. 1,0 1,1 1,2 Перманганат калия Википедия .Интернет. 1 ноября 2015 года, в 14:40. Автор неизвестен.
  2. ↑ Перманганат калия Паспорт безопасности материала . Интернет. 29 декабря 2015 г.
  3. ↑ Свойства и применение перманганата калия (KMnO4) Mastering Chemistry Help . Интернет. 26 декабря 2015 г.
  4. ↑ Синтез KMnO4 Искусство и наука любительского экспериментирования . Интернет. 2 января 2016 г.
  5. ↑. Сделать перманганат калия Baiduwenku . Интернет. 2 мая 2011 г.
  6. ↑ Синтез и свойства перманганата калия Baiduwenku .Интернет. 23 июля 2014 г.
  7. ↑ Как сделать перманганат калия Zuoyebang . Интернет. 27 октября 2014 г.
  8. ↑ Гранулы перманганата калия MedicineNet.com . Интернет. 1 декабря 2015 г. Автор Неизвестен.
  9. ↑ Материал�Безопасность�Просмотр� Прилагается� Канада�Цвета�и . Интернет. 02 янв.2016 г.
  10. ↑ Borkert, Timothy. Печальная правда о перманганате калия и глицерине Unluckyhunter . 28 января 2012 г.
  11. ↑ Химическое подразделение — Перманганат калия Organic Industries PVT LTD . Интернет. 1 января 2016 г.
  12. ↑ FerFal. 101 Применение: перманганат калия The Modern Survivalist . Интернет. 3 мая 2010 г.
  13. ↑ Перманганат калия DermNet NZ . Интернет. 23 декабря 2013 г.
  14. ↑ Как использовать перманганат калия в медицине Baiduzhidao . Интернет. 2 января 2016 г.
  15. ↑ Перманганат калия Baiduzhidao . Интернет.2 января 2016 г.
  16. ↑ Бланк, Кларенс А. Историческая справка Citeseerx . Интернет. 11 января 2016 г.
  17. ↑ Беккер, Скотт. Формула перманганата калия Синоним . Интернет. 10 января 2016 г.
  18. ↑ Калий — Справочный документ Перманганат калия . Интернет. Март 2009 г.
  19. ↑ ПЕРМАНГАНАТ КАЛИЯ Ответ Yahoo . Интернет. 10 января 2016 г. (укажите дату публикации, последнего изменения или доступа, т. Е. Опубликовано 3 ноября 2015 г.))
  20. ↑ [https://www.youtube.com/watch?v=YmtjdQlWGdA Набор для выживания: перманганат калия для воды, ран и огня] Youtube-Survivalist Prepper . Интернет. 21 апреля 2015 года.
  21. ↑ [https://www.youtube.com/watch?v=TMwaC8_0mnQ Сделайте перманганат калия)] Youtube-Chem Player . Интернет. 27 октября 2015 г.

Lab 2 Wiki Page

Использует

Почти все применения перманганата калия используют его окислительные свойства.Как сильный окислитель, не образующий токсичных побочных продуктов, KMnO4 имеет множество нишевых применений.

Инфекция

Как окислитель перманганат калия может действовать как антисептик. Например, разбавленные растворы используются для лечения язвы (язвы), дезинфицирующего средства для рук и лечения мягкого помфоликса, дерматита и грибковых инфекций рук или ног.

Водоподготовка

Перманганат калия широко используется в промышленности по очистке воды.Он используется в качестве регенерирующего химического вещества для удаления железа и сероводорода (запах тухлых яиц) из колодезной воды через фильтр «Марганцевый зеленый песок». «Пот-Пермь» также продается в магазинах бассейнового снабжения и используется дополнительно для очистки сточных вод. Исторически он использовался для дезинфекции питьевой воды [10] [11] и может окрашивать воду в розовый цвет. [12] В настоящее время он находит применение для борьбы с вредными организмами, такими как мидии данио, в системах сбора и очистки пресной воды [13].

Синтез органических соединений

Помимо использования при очистке воды, KMnO4 также применяется в качестве реагента для синтеза органических соединений.[14] Значительные количества необходимы для синтеза аскорбиновой кислоты, хлорамфеникола, сахарина, изоникотиновой кислоты и пиразиноевой кислоты. [4]

Аналитическое использование

Перманганат калия можно использовать для количественного определения общего окисляемого органического материала в водной пробе. Определенная величина известна как перманганатная ценность. В аналитической химии стандартизованный водный раствор KMnO4 иногда используется в качестве окислительного титранта для окислительно-восстановительного титрования (перманганометрия).Похожим образом он используется в качестве реагента для определения числа Каппа древесной массы. Для стандартизации растворов KMnO4 часто используется восстановление щавелевой кислотой. [15]

Водные кислые растворы KMnO4 используются для сбора газообразной ртути в дымовых газах во время испытаний выбросов из стационарных источников [16].

Консервирование фруктов

Поглотители этилена продлевают срок хранения бананов даже при высоких температурах.Этот эффект можно использовать, упаковывая бананы в полиэтилен вместе с перманганатом калия. Удаляя этилен путем окисления, перманганат задерживает созревание, увеличивая срок хранения фруктов до 4 недель без необходимости охлаждения. [19] [20] [21]

Наборы для выживания

Перманганат калия обычно входит в комплекты для выживания: как средство для разжигания огня (смешанный с антифризом из автомобильного радиатора или глицерином), [22] [23] [24] стерилизатор воды и для подачи сигналов бедствия на снегу.[25]

Пожарная служба

Перманганат калия используется в «диспенсерах для пластиковых сфер», используемых для разжигания обратных вспышек, возгораний и предписанных возгораний. Полимерные сферы, напоминающие шары для пинг-понга, содержащие небольшое количество перманганата, впрыскиваются этиленгликолем и проецируются в область, где желательно воспламенение, где они самопроизвольно воспламеняются через несколько секунд. [26] [27] Используются как портативные [27], так и установленные на вертолете [26] или лодке [27] диспенсеры пластиковых сфер.

Другое применение

Перманганат калия — одно из основных химических веществ, используемых в кино- и телеиндустрии для «состаривания» реквизита и декораций. Его готовое преобразование в коричневый MnO2 создает «столетний» или «старинный» вид на гессенской ткани (мешковине), веревках, дереве и стекле. [28]

Перманганат калия использовался в попытках вызвать аборт в домашних условиях. Эти инциденты приводят только к повреждению влагалища в результате разъедающего действия химического вещества, поскольку перманганат калия оказался неэффективным при аборте.FDA усилило законодательные ограничения на это химическое вещество в ответ на его использование в качестве абортивного средства. [29]

История

В 1659 году Иоганн Рудольф Глаубер сплавил смесь минерального пиролюзита (диоксид марганца, MnO2) и карбоната калия, чтобы получить материал, который при растворении в воде давал зеленый раствор (манганат калия), который медленно становился фиолетовым, а затем, наконец, красным. . [30] Этот отчет представляет собой первое описание производства перманганата калия.[31] Чуть менее 200 лет спустя лондонский химик Генри Боллманн Конди заинтересовался дезинфицирующими средствами; он обнаружил, что сплавление пиролюзита с гидроксидом натрия (NaOH) и растворение его в воде дает раствор с дезинфицирующими свойствами. Он запатентовал это решение и продал его как «жидкость Конди». Несмотря на эффективность, решение было не очень стабильным. Это было преодолено за счет использования гидроксида калия (КОН), а не NaOH. Он был более стабильным и имел то преимущество, что легко превращался в столь же эффективные кристаллы перманганата калия.Этот кристаллический материал был известен как «кристаллы Конди» или «порошок Конди». Перманганат калия было сравнительно легко производить, поэтому Конди впоследствии был вынужден потратить значительное время на судебные разбирательства, чтобы помешать конкурентам продавать аналогичные продукты. [32]

Ранние фотографы использовали его как компонент порошковой вспышки. Теперь его заменяют другими окислителями из-за нестабильности перманганатных смесей. Водные растворы KMnO4 использовались вместе с T-Stoff (т.е.е. 80% перекиси водорода) в качестве топлива для ракетного самолета Messerschmitt Me 163. В этой заявке он был известен как Z-Stoff. Эта комбинация порохов до сих пор используется в торпедах.

Препарат

Перманганат калия производится промышленным способом из диоксида марганца, который также встречается в виде минерального пиролюзита. MnO2 плавится с гидроксидом калия и нагревается на воздухе или с другим источником кислорода, таким как нитрат калия или хлорат калия.[4] Этот процесс дает манганат калия:

2 MnO2 + 4 KOH + O2 → 2 K2MnO4 + 2 h3O

(В случае гидроксида натрия конечным продуктом является не манганат натрия, а соединение Mn (V), что является одной из причин, по которой перманганат калия используется чаще, чем перманганат натрия. Кроме того, соль калия кристаллизуется лучше. [4])

Затем манганат калия превращается в перманганат путем электролитического окисления в щелочной среде:

2 K2MnO4 + 2 h3O → 2 KMnO4 + 2 KOH + h3

Другие методы

Хотя манганат калия не имеет коммерческого значения, он может быть окислен хлором или диспропорционированием в кислых условиях.[33] Реакция окисления хлора

2 K2MnO4 + Cl2 → 2 KMnO4 + 2 KCl

А реакция диспропорционирования, вызванная кислотой, может быть записана как

3 K2MnO4 + 4 HCl → 2 KMnO4 + MnO2 + 2 h3O + 4 KCl

Для этой реакции достаточно слабой кислоты, например угольной:

3 K2MnO4 + 2 CO2 → 2 KMnO4 + 2 K2CO3 + MnO2

Перманганатные соли также могут быть получены обработкой раствора ионов Mn2 + сильными окислителями, такими как диоксид свинца (PbO2), висмутат натрия (NaBiO3) или пероксидисульфат.В тестах на присутствие марганца используется яркий фиолетовый цвет перманганата, производимого этими реагентами.

Структура

KMnO4 образует ромбические кристаллы с константами: a = 910,5 пм, b = 572,0 пм, c = 742,5 пм. Общий мотив аналогичен мотиву сульфата бария, с которым он образует твердые растворы. [34] В твердом теле (как и в растворе) каждый центр MnO4– тетраэдрический. Расстояния Mn – O составляют 1,62 Å [35].

Реакция

Органическая химия

Разбавленные растворы KMnO4 превращают алкены в диолы (гликоли).Это поведение также используется в качестве качественного теста на наличие двойных или тройных связей в молекуле, поскольку реакция обесцвечивает первоначально фиолетовый раствор перманганата и генерирует коричневый осадок (MnO2). Иногда его называют реактивом Байера. Однако бром лучше подходит для количественного измерения ненасыщенности (двойные или тройные связи), поскольку KMnO4, будучи очень сильным окислителем, может реагировать с множеством групп.

В кислых условиях двойная связь алкена расщепляется с образованием соответствующей карбоновой кислоты: [36]

Ch4 (Ch3) 17CH = Ch3 + 2 KMnO4 + 3 h3SO4 → Ch4 (Ch3) 17COOH + CO2 + 4 h3O + K2SO4 + 2 MnSO4

Перманганат калия окисляет альдегиды до карбоновых кислот, например, при превращении н-гептаналя в гептановую кислоту: [37]

5 C6h23CHO + 2 KMnO4 + 3 h3SO4 → 5 C6h23COOH + 3 h3O + K2SO4 + 2 MnSO4

Даже алкильная группа (с бензильным водородом) в ароматическом кольце окисляется, например.грамм. толуол в бензойную кислоту. [38]

5 C6H5Ch4 + 6 KMnO4 + 9 h3SO4 → 5 C6H5COOH + 14 h3O + 3 K2SO4 + 6 MnSO4

Гликоли и полиолы очень реактивны по отношению к KMnO4. Например, добавление перманганата калия к водному раствору сахара и гидроксида натрия вызывает химическую реакцию хамелеона, которая включает резкие изменения цвета, связанные с различными степенями окисления марганца. Связанная с этим энергичная реакция используется в качестве разжигания огня в наборах для выживания.Например, смесь перманганата калия и глицерина или измельченной глюкозы легко воспламеняется. [22] Его стерилизующие свойства — еще одна причина для включения KMnO4 в набор для выживания.

Сам по себе перманганат калия не растворяется во многих органических растворителях. Если желателен органический раствор перманганата, можно приготовить «пурпурный бензол» либо обработкой двухфазной смеси водного перманганата калия и бензола четвертичной аммониевой солью [39], либо секвестрированием катиона калия краун-эфиром.[40]

Реакция с кислотами

Концентрированная серная кислота реагирует с KMnO4 с образованием Mn2O7, который может быть взрывоопасным. [41] Реакция перманганата с концентрированной соляной кислотой дает хлор. Mn-содержащие продукты окислительно-восстановительных реакций зависят от pH. Кислые растворы перманганата восстанавливаются до бледно-розового иона марганца (II) (Mn2 +) и воды. В нейтральном растворе перманганат восстанавливается только тремя электронами с образованием MnO2, где Mn находится в степени окисления +4.Это материал, который окрашивает кожу при обращении с KMnO4. KMnO4 самопроизвольно восстанавливается в щелочном растворе до зеленого K2MnO4, в котором марганец находится в степени окисления +6.

Любопытная реакция происходит при добавлении концентрированной серной кислоты к перманганату калия. Хотя никакой реакции может не быть, пар над смесью воспламенит бумагу, пропитанную спиртом. Перманганат калия и серная кислота реагируют с образованием озона, который обладает высокой окислительной способностью и быстро окисляет спирт, вызывая его возгорание.Поскольку в реакции также образуется взрывоопасный Mn2O7, это следует предпринимать только с большой осторожностью. [42] [43]

Термическое разложение

Твердый перманганат калия при нагревании разлагается:

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 (т) + O2

Безопасность и обращение

Перманганат калия представляет опасность как окислитель.

Формула перманганата калия

Перманганат калия имеет химическую формулу KMnO4, где «4» — это нижний индекс под кислородом.Это обычный окислитель, который часто используется при титровании из-за его цвета и окислительно-восстановительного потенциала. При восстановлении другим химическим веществом он теряет характерный розово-фиолетовый цвет и становится бесцветным. Он используется в коммерческих целях в первую очередь из-за его цвета и окислительной способности.

История

Перманганат калия был открыт в 1659 году. Его химическая формула была открыта вскоре после этого. В то время его основное применение было в фотографии, так как его способность к окрашиванию можно было использовать при проявке слайдов.Его до сих пор иногда используют для этой цели вместе с другими химическими веществами, особенно при подготовке черно-белых фотографий.

Химические компоненты формулы

Учитывая формулу перманганата калия, KMnO4, его составляющими элементами являются калий (K), марганец (Mn) и кислород (O). Формула показывает, что на моль KMnO4 приходится 1 моль K, 1 моль Mn и 4 моля O. Другими словами, мольная доля O составляет 1/6, мольная доля Mn составляет 1/6, а мольная доля O составляет 2/3.

Катионные и анионные компоненты формулы

В перманганате калия присутствуют как особые катион, так и анион. При помещении в растворитель, такой как вода, катион калия отделяется от аниона перманганата. Каждый из них имеет один положительный и единственный отрицательный заряд соответственно. Катион калия является ионом-наблюдателем и обычно не вступает в реакцию. Анион, однако, отвечает за значительные окислительные свойства химического вещества.

Степени окисления в формуле

Ион калия в KMnO4 имеет постоянную степень окисления 1+, а каждый атом кислорода имеет постоянную степень окисления 2-.Атом Mn участвует в окислительно-восстановительных реакциях и имеет начальную степень окисления 7+. Это снижается до 2+, когда присутствует восстанавливающий агент, такой как оксалат-ион. При добавлении атомы в KMnO4 дают общий нейтральный заряд, как указано в формуле.

Размер и цвет

Перманганат калия имеет молярную массу 158,04 г / моль. Это число получается путем сложения индивидуальных молярных масс четырех атомов кислорода, одного атома марганца и одного атома калия, все они доступны в Периодической таблице элементов (см. Раздел «Дополнительные ресурсы»).Темно-фиолетовый цвет перманганата калия вызван движением электрона на свободную d-орбиталь в атоме марганца.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *