Перманганат калия химические свойства


основные химические свойства и реакции 🚩 водный раствор перманганата калия 🚩 Естественные науки

Перманганат калия представляет собой темно-фиолетовые, почти черные кристаллы. При растворении в воде, в зависимости от концентрации, он дает раствор от бледно-розового до насыщенного фиолетового оттенка. В горячей воде KMnO4 растворяется лучше. Кристаллы вещества или сильно концентрированный раствор при попадании на кожу или слизистые могут вызвать ожоги.

Перманганат калия – кислородсодержащая калиевая соль. Поскольку катиону K(+) соответствует сильное основание KOH, а аниону MnO4(-) – сильная марганцовая кислота HMnO4, соль KMnO4 не гидролизуется.

KMnO4 – сильнейший окислитель. Он легко окисляет многие неорганические и органические вещества. Продукты восстановления перманганата калия зависят от условий, в которых протекает реакция. Так, в кислой среде он восстанавливается до Mn(2+), в нейтральной – до MnO2, в щелочной – до MnO4(2-).

Например, если добавить сульфит калия K2SO3 к подкисленному фиолетовому раствору перманганата калия, он обесцветится, поскольку образуется соль Mn(II):

2KMnO4+5K2SO3+3h3SO4=2MnSO4+6K2SO4+3h3O.

Это качественная реакция на ион MnO4(-).

Оксид марганца(IV) MnO2 – одно из наиболее важных соединений этого металла. Это коричнево-черный оксид, нерастворимый в воде, главный компонент пиролюзита. Так же, как и KMnO4, MnO2 является сильным окислителем, что используется, к примеру, при получении хлора:

MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2h3O.

Бурый осадок MnO2 выпадает при действии сульфита калия K2SO3 на нейтральный раствор перманганата. Степень окисления марганца при этом изменяется от +7 до +4:

2KMnO4+3K2SO3+h3O=2MnO2↓+3K2SO4+2KOH.

В сильно щелочной среде, при большой концентрации щелочи, перманганат калия восстанавливается сульфитом калия до манганата K2MnO4:

2KMnO4+K2SO3+2KOH=2K2MnO4+K2SO4+h3O.

Фиолетовая окраска раствора при этом меняется на зеленую. Манганат калия – соединение марганца, устойчивое в щелочной среде.

Перманганат калия находит широкое применение как окислитель в химических лабораториях и промышленности. 0,1% раствор используется в медицине и в быту для дезинфекции, полосканий, лечения ожогов, выведения токсинов.

www.kakprosto.ru

Перманганат калия | Info-Farm.RU

Перманганат калия — марганцовокислого калия, калиевая соль марганцевой кислоты. Формула: KMnO 4. Прекурсор (IV список прекурсоров ПККН).

Распространенное название в быту — «марганцовка». Его продажа запрещена в украинских аптеках.

Физические свойства

Внешний вид: темно фиолетовые кристаллы с металлическим блеском. Показатель преломления σ 1,59 (20 ° C). Растворяется в воде, жидком аммиаке, ацетоне (2: 100), метаноле, пиридине.

Растворимость перманганата калия в воде
Температура, ° C 10 20 25 30 40 50 65
Растворимость, г / 100 г воды 4,22 6,36 7,63 9 12,5 16,8 25

Термодинамические свойства

Термодинамические свойства перманганата калия
Стандартная энтальпия образования ΔH -813,4 КДж / моль (т) (при 298 К)
Стандартная энергия Гиббса образования G -713,8 КДж / моль (т) (при 298 К)
Стандартная энтропия S 171,71 Дж / моль · K (т) (при 298 К)
Стандартная мольная теплоемкость C p 119,2 Дж / моль · K (т) (при 298 К)

Химические свойства

Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы по отношению к водородному электроду
Окисленная форма Восстановленная форма Среда E 0, В
MnO-4 MnO2-4 OH 0,56
MnO-4 H 2 MnO 4 H + 1,22
MnO-4 MnO 2 H + 1,69
MnO-4 MnO 2 OH 0,60
MnO-4 Mn 2+ H + 1,51

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

Однако надо отметить, что последняя реакция (в щелочной среде) протекает по указанной схеме только при недостатке восстановления и высокой концентрации щелочи, который обеспечивает замедление гидролиза манганата калия.

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

2KMnO 4 + 2H 2 SO 4 → 2KHSO 4 + Mn 2 O 7 + H 2 O, при этом в качестве промежуточного продукта может образовываться интересное сочетание — оксосульфат марганца MnO 3 HSO 4. По реакции с фторидом йода (V) можно получить аналогичный оксофторид:
KMnO 4 + IF 5 → KF + IOF 3 + MnO 3 F

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

2KMnO 4 → (t) K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

На самом деле реакция протекает гораздо сложнее, например, при не очень сильном нагревании ее можно примерно описать уравнением:

5KMnO 4 → (t) K 2 MnO 4 + K 3 MnO 4 + 3MnO 2 + 3O 2

Реагирует с солями двухвалентного марганца, например:

2KMnO 4 + 3MnSO 4 + 2H 2 O → 5MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 SO 4

Эта реакция в принципе обратная дисмутации K 2 MnO 4 на MnO 2 и KMnO 4.

Применение

Применение этой соли чаще всего основано на высокой окислительной способности перманганат-иона, что обеспечивает антисептическое действие.

Медицинское применение

Разбавленные растворы (около 0,1%) перманганата калия нашли широкое применение в медицине как антисептическое средство, для полоскания горла, промывания ран, обработки ожогов. Как рвотное средство для приема внутрь при некоторых отравлениях используют разбавленный раствор.

Фармакологическое действие

Антисептическое средство. При столкновении 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 — раздражающую, прижигающее и дубильное действие). 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, действуя (приводит к развитию метгемоглобинемии). Используется также в гомеопатии.

Показания

Смазывания 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 промывки и спринцевания 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. Передозировки. 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

Внешне, 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 промывание желудка при отравлениях.

Взаимодействие

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

Другие области применения

Получение

Химическая или электрохимическое окисление соединений марганца, диспропорционирования манганата калия. К примеру:

2MnO 2 + 3Cl 2 + 8KOH → 2KMnO 4 + 6KCl + 4H 2 O 2K 2 MnO 4 + Cl 2 → 2KMnO 4 + 2KCl 3K 2 MnO 4 + 2H 2 O → 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOH 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O → 2KMnO 4 + H 2 + 2KOH

Последняя реакция происходит при электролизе концентрированного раствора манганата калия и является эндотермическим. Она является основным промышленным способом получения перманганата калия.

info-farm.ru

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

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

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

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

Примечания

Литература

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

ПЕРМАНГАНАТ КАЛИЯ | Энциклопедия Кругосвет

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

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

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

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

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2­

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

MnO4- + e- = MnO42-,

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

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

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

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

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

4KMnO4 + 2H2O = 4KOH + 4MnO2Ї + 3O2­

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Людмила Аликберова

www.krugosvet.ru

Калия перманганат - это... Что такое Калия перманганат?

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

Физические свойства

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

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

Термодинамические свойства

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

Химические свойства

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

KMnO4 + IF5 → KF + IOF3 + MnO3F

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

2KMnO4 →(t) K2MnO4 + MnO2+ O2

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

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

Реагирует с солями двухвалентного марганца, например:

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

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

Применение

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

Медицинское применение

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

Фармакологическое действие

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

Показания

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

Противопоказания

Гиперчувствительность.

Побочные действия

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

Способ применения и дозы

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

Взаимодействие

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

Другие сферы применения

Получение

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

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

2K2MnO4 + Cl2 → 2KMnO4 + 2KCl

3K2MnO4+2H2O → 2KMnO4+ MnO2 + 4KOH

2K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 +H2↑ + 2KOH

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

Литература

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Калия перманганат – свойства и применение в медицине

Полезные свойства перманганата калия известны на протяжении многих лет. Это химическое соединение демонстрирует высокую устойчивость и легкость использования. Кроме того, он имеет сильные окислительные свойства, что делает его широко используемым в различных областях, и особенно медицине. Его используют для дезинфекции ран и ожогов.

Что такое калия перманганат

Калия перманганат (с лат. kalium hypermanganicum) – это неорганическое химическое соединение, калиевая соль пермангановой кислоты, с полной формулой KMnO4.

Является твердым веществом, которое имеет кристаллическую форму темно-фиолетового цвета с металлическим блеском, однако, в зависимости от концентрации и присутствия других соединений меняет внешний вид. Легко растворяется в воде. Имеет терпкий, горький и металлический привкус.

Калия перманганат можно приобрести в виде порошка или таблеток в аптеке.

Калия перманганат – свойства

Калия перманганат имеет многочисленные полезные свойства, такие как антиоксидантное, бактерицидное, фунгицидное, антисептическое, дезинфицирующее, дезодорирующее, вяжущее, противовоспалительное, бактериостатическое, фунгистатическое, противовирусное, антипротозойное, противоотечное действия.

Концентрированные растворы перманганата калия имеют коррозионные свойства.

Применение перманганата калия в медицине

Калия перманганат применяется в традиционной и нетрадиционной медицине, и в косметологии. Используется в частности для промывания и обеззараживания ран, ожогов и язв кожи. Для этого используют раствор с концентрацией 0,05%.

Применение имеет также раствор 0,025%, который используется для полоскания полости рта, слухового канала, глотки, конъюнктивы и полости носа.

Это вещество используется при заболеваниях дёсен и воспалении гортани и глотки. Также было отмечено, что ускоряет процесс заживления ран. Доказано, что сжимает мелкие кровеносные сосуды, благодаря чему замедляет кровотечения.

Под воздействием органических соединений, особенно белков, перманганат калия уменьшается и высвобождает атомный кислород, который разрушает бактерий, простейших и грибки. Он также используется для промывания желудка во время отравлений и во время диареи. Для этой цели используется раствор 1:3000 (отношение лекарственного средства к растворителю, то есть вода). Он стимулирует процесс очищения кишечника.

Калия перманганат действует благотворно на волосы и кожу, поскольку уменьшает секрецию кожного сала и оказывает отшелушивающие действие на кожу. Используется в борьбе с акне. Лечит выделения из операционной раны, гнойнички, сыпь, появление волдырей, кожные изменения в ходе оспы и себорейный дерматит.

Как использовать калия перманганат

Наиболее известный способ использования перманганата калия – добавление в ванну. В такой форме можно вылечить чрезмерную потливость, микозы, псориаз, себорею или акне. Такие ванны не должны длиться дольше 15 минут, а температура воды не должна превышать 40°C.

Это соединение применяется в лечении стойких геморроидальных узлов. Для приготовления лечебной ванны из марганцовокислого калия при варикозном расширении вен заднего прохода необходимо: 3 литра воды, несколько кристалликов перманганата калия, 1 чайная ложка растительного масла, 1 чайная ложка соды и 200 г вареного молока. Все ингредиенты нужно соединить и довести до кипения. После легкого охлаждения приготовленный раствор добавляют в ванну. Ванна не должна длиться дольше, чем 20 минут.

Калия перманганат быстро снимает боль в ногах у людей, борющихся с мозолями. В воду добавляют раствор марганцовокислого калия и косметическую соль, а затем замачивают ноги на 20 минут. После процедуры необходимо их тщательно вытереть.

Побочные эффекты перманганата калия

Абсолютно противопоказано применение перманганата калия для замачивания ног и лица у больных диабетом, борющихся с синдромом диабетической стопы. Не следует использовать его людям, демонстрирующим гиперчувствительность и женщин при беременности и во время лактации.

Неправильное использование перманганата калия, и особенно несоблюдение правильной концентрации этого химического вещества, может привести к серьезным осложнениями.

Среди побочных эффектов перманганата калия можно отметить: судороги, едкое и раздражающее действие на кожу и глаза (может вызвать ожог), раздражает дыхательные пути и кожу, канцерогенное, мутагенное действие на половые клетки, двигательные нарушения и паркинсонизм, вызванный хроническим употреблением марганцовки.

Калия перманганат для младенцев

Калия перманганат применяют некоторые мамы в уходе за новорожденным. Добавленный в небольшом количестве в воду во время купания ребёнка, он поднимет дезинфицирующие свойства ежедневной гигиены. Рекомендуется особенно для детей с воспалением кожи.

Не бросайте вещество непосредственно в воду для купания. Его нужно предварительно растворить в стакане теплой воды до получения светло-розового цвета, после чего влить в ванну.

sekretizdorovya.ru

Марганец — Википедия

Марганец
← Хром | Железо →
Твёрдый, хрупкий металл серебристо-белого цвета

Электролитический марганец

Название, символ, номер Марганец / Manganum (Mn), 25
Атомная масса
(молярная масса)
54,938045 (5)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Ar] 3d5 4s2
Радиус атома 127 пм
Ковалентный радиус 117 пм
Радиус иона (+7e) 46 (+2e) 80 пм
Электроотрицательность 1,55 (шкала Полинга)
Электродный потенциал −1,180 В
Степени окисления 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0
Энергия ионизации
(первый электрон)
 716,8 (7,43) кДж/моль (эВ)
Плотность (при н. у.) 7,21 г/см³
Температура плавления 1 517 K
Температура кипения 2 235 K
Уд. теплота плавления 13,4 кДж/моль
Уд. теплота испарения 221 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 26,3[2] Дж/(K·моль)
Молярный объём 7,35 см³/моль
Структура решётки кубическая
Параметры решётки 8,890 Å
Температура Дебая 400 K
Теплопроводность (300 K) 6,87[3] Вт/(м·К)
Номер CAS 7439-96-5
25

Марганец

3d54s2

Ма́рганец — элемент 7-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы седьмой группы) четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 25. Обозначается символом Mn (лат. Manganum, ма́нганум, в составе формул по-русски читается как марганец, например, KMnO4 — калий марганец о четыре). Простое вещество марганец — металл серебристо-белого цвета. Наряду с железом и его сплавами относится к чёрным металлам. Известны пять аллотропных модификаций марганца — четыре с кубической и одна с тетрагональной кристаллической решёткой[2].

Один из основных минералов марганца — пиролюзит — был известен в древности как чёрная магнезия и использовался при варке стекла для его осветления. Его считали разновидностью магнитного железняка, а тот факт, что он не притягивается магнитом, Плиний Старший объяснил женским полом чёрной магнезии, к которому магнит «равнодушен». В 1774 году шведский химик К. Шееле показал, что в руде содержится неизвестный металл. Он послал образцы руды своему другу химику Ю. Гану, который, нагревая в печке пиролюзит с углем, получил металлический марганец. В начале XIX века для него было принято название «манганум» (от нем. Manganerz — марганцевая руда).

Марганец — 14-й элемент по распространённости на Земле, а после железа — второй тяжёлый металл, содержащийся в земной коре (0,03 % от общего числа атомов земной коры). Массовая доля марганца увеличивается от кислых (600 г/т) к основным породам (2,2 кг/т). Сопутствует железу во многих его рудах, однако встречаются и самостоятельные месторождения марганца. В чиатурском месторождении (район Кутаиси) сосредоточено до 40 % марганцевых руд. Марганец, рассеянный в горных породах, вымывается водой и уносится в Мировой океан. При этом его содержание в морской воде незначительно (10−7—10−6 %), а в глубоких местах океана его концентрация возрастает до 0,3 % вследствие окисления растворённым в воде кислородом с образованием нерастворимого в воде оксида марганца, который в гидратированной форме (MnO2·xH2O) и опускается в нижние слои океана, формируя так называемые железомарганцевые конкреции на дне, в которых количество марганца может достигать 45 % (также в них имеются примеси меди, никеля, кобальта). Такие конкреции могут стать в будущем источником марганца для промышленности.

В России является остродефицитным сырьём, известны месторождения: «Усинское» в Кемеровской области, «Полуночное» в Свердловской, «Порожинское» в Красноярском крае, «Южно-Хинганское» в Еврейской автономной области, «Рогачёво-Тайнинская» площадь и «Северо-Тайнинское» поле на Новой Земле.

Минералы марганца[править | править код]

Некоторые свойства приведены в таблице. Другие свойства марганца:

Стандартный окислительно-восстановительные потенциалы по отношению к водородному электроду
Окисленная
форма
Восстановленная
форма
Среда E0, В
Mn2+ Mn H+ −1,186
Mn3+ Mn2+ H+ +1,51
MnO2 Mn3+ H+ +0,95
MnO2 Mn2+ H+ +1,23
MnO2 Mn(OH)2 OH −0,05
MnO42− MnO2 H+ +2,26
MnO42− MnO2 OH +0,62
MnO4 MnO42− OH +0,56
MnO4 H2MnO4 H+ +1,22
MnO4 MnO2 H+ +1,69
MnO4 MnO2 OH +0,60
MnO4 Mn2+ H+ +1,51

Характерные степени окисления марганца: 0, +2, +3, +4, +6, +7 (степени окисления +1, +5 малохарактерны).

При окислении на воздухе пассивируется. Порошкообразный марганец сгорает в кислороде:

Mn+O2⟶MnO2{\displaystyle {\ce {Mn + O2 -> MnO2}}}

Марганец при нагревании разлагает воду, вытесняя водород:

Mn+2h3O→∘tMn(OH)2+h3↑{\displaystyle {\ce {Mn{}+2h3O->[^{\circ }t]Mn(OH)2{}+h3\uparrow }}}

При этом слой образующегося гидроксида марганца замедляет реакцию.

Марганец поглощает водород, с повышением температуры его растворимость в марганце увеличивается. При температуре выше 1200 °C взаимодействует с азотом, образуя различные по составу нитриды.

Углерод реагирует с расплавленным марганцем, образуя карбиды Mn3C и другие. Образует также силициды, бориды, фосфиды.

С соляной и серной кислотами реагирует по уравнению

Mn+2H+⟶Mn2++h3↑{\displaystyle {\ce {Mn{}+2H^{+}->Mn^{2}+{}+h3\uparrow }}}

С концентрированной серной кислотой реакция идёт по уравнению

Mn+2h3SO4⟶MnSO4+SO2↑+2h3O{\displaystyle {\ce {Mn{}+2h3SO4->MnSO4{}+SO2\uparrow +2h3O}}}

С разбавленной азотной кислотой реакция идёт по уравнению

3Mn+8HNO3⟶3Mn(NO3)2+2NO↑+4h3O{\displaystyle {\ce {3Mn{}+8HNO3->3Mn(NO3)2{}+2NO\uparrow +4h3O}}}

В щелочном растворе марганец устойчив.

Марганец образует следующие оксиды: MnO, Mn2O3, MnO2, MnO3 (не выделен в свободном состоянии) и марганцевый ангидрид Mn2O7.

Mn2O7 в обычных условиях — жидкое маслянистое вещество тёмно-зелёного цвета, очень неустойчивое; в смеси с концентрированной серной кислотой воспламеняет органические вещества. При 90 °C Mn2O7 разлагается со взрывом. Наиболее устойчивы оксиды Mn2O3 и MnO2, а также комбинированный оксид Mn3O4 (2MnO·MnO2, или соль Mn2MnO4).

При сплавлении оксида марганца (IV) (пиролюзит) со щелочами в присутствии кислорода образуются манганаты:

2MnO2+4KOH+O2⟶2K2MnO4+2h3O{\displaystyle {\ce {2 MnO2{}+ 4 KOH{}+ O2 -> 2 K2MnO4{}+ 2 h3O}}}

Раствор манганата имеет тёмно-зелёный цвет. При подкислении протекает реакция

3K2MnO4+3h3SO4⟶3K2SO4+2HMnO4+MnO(OH)2↓+h3O{\displaystyle {\ce {3 K2MnO4{}+ 3 h3SO4 -> 3 K2SO4{}+ 2 HMnO4{}+ MnO(OH)2 v + h3O}}}

Раствор окрашивается в малиновый цвет из-за появления аниона MnO4, и из него выпадает коричневый осадок оксида-гидроксида марганца (IV).

Марганцевая кислота очень сильная, но неустойчивая, её невозможно сконцентрировать более, чем до 20 %. Сама кислота и её соли (перманганаты) — сильные окислители. Например, перманганат калия в зависимости от pH раствора окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений марганца разной степени окисления. В кислой среде — до соединений марганца (II), в нейтральной — до соединений марганца (IV), в сильно щелочной — до соединений марганца (VI).

При прокаливании перманганаты разлагаются с выделением кислорода (один из лабораторных способов получения чистого кислорода). Реакция идёт по уравнению (на примере перманганата калия)

2KMnO4→∘tK2MnO4+MnO2+O2{\displaystyle {\ce {2KMnO4->[^{\circ }t]K2MnO4{}+MnO2{}+O2}}}

Под действием сильных окислителей ион Mn2+ переходит в ион MnO4:

2MnSO4+5PbO2+6HNO3⟶2HMnO4+2PbSO4+3Pb(NO3)2+2h3O{\displaystyle {\ce {2 MnSO4{}+ 5 PbO2{}+ 6 HNO3 -> 2 HMnO4{}+ 2 PbSO4{}+ 3 Pb(NO3)2{}+ 2 h3O}}}

Эта реакция используется для качественного определения Mn2+ (см. в разделе «Определение методами химического анализа»).

При подщелачивании растворов солей Mn (II) из них выпадает осадок гидроксида марганца (II), быстро буреющий на воздухе в результате окисления. Подробное описание реакции см. в разделе «Определение методами химического анализа». В нейтральных или кислых водных растворах ион Mn2+ образует окрашенный в бледно-розовый цвет аквакомплекс [Mn(H2O)6]2+.

Соли MnCl3, Mn2(SO4)3 неустойчивы. Гидроксиды Mn(OH)2 и Mn(OH)3 имеют основный характер, MnO(OH)2 — амфотерный. Хлорид марганца (IV) MnCl4 очень неустойчив, разлагается при нагревании, чем пользуются для получения хлора:

MnO2+4HCl⟶MnCl2+Cl2↑+2h3O{\displaystyle {\ce {MnO2{}+4HCl->MnCl2{}+Cl2\uparrow +2h3O}}}

Нулевая степень окисления у марганца проявляется в соединениях с σ-донорными и π-акцепторными лигандами. Так, для марганца и известен карбонил состава Mn2(CO)10.

Известны и другие соединения марганца с σ-донорными и π-акцепторными лигандами (PF3, NO, N2, P(C5H5)3).

Марганец является моноизотопным элементом — в природе существует только один устойчивый изотоп 55Mn. Все другие изотопы марганца нестабильны и радиоактивны, они получены искусственно. Известны 25 радиоактивных изотопов марганца, имеющие массовое число А в диапазоне от 44 до 70. Наиболее стабильными из них являются 53Mn (период полураспада T1/2 = 3,7 млн лет), 54Mn (T1/2 = 312,3 суток) и 52Mn (T1/2 = 5,591 суток). Преобладающим каналом распада лёгких изотопов марганца (А < 55) является электронный захват (и иногда конкурирующий с ним позитронный распад) в соответствующие изотопы хрома. У тяжёлых изотопов (А > 55) основным каналом распада является β-распад в соответствующие изотопы железа. Известны также 7 изомеров (метастабильных возбуждённых состояний) с периодами полураспада более 100 нс.

Применение в промышленности[

ru.wikipedia.org

Перманганат калия Википедия

Перманганат калия
({{{картинка3D}}})
({{{изображение}}})
Общие
Систематическое
наименование
Перманганат калия
Традиционные названия Марганцовокислый калий, марганцовка
Хим. формула KMnO4
Физические свойства
Состояние твердое (хрупкие кристаллы)
Молярная масса 158,034 г/моль
Плотность 2,703 г/см³
Термические свойства
Температура
 • разложения 240 °C
Мол. теплоёмк. 119,2 Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования -813,4 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
 • в воде 6,38 (20 °C)
Классификация
Рег. номер CAS 7722-64-7
PubChem 516875
Рег. номер EINECS 231-760-3
SMILES

 

[O-] [Mn](=O)(=O)=O.[K+]
InChI

 

1S/K.Mn.4O/q+1;;;;;-1VZJVWSHVAAUDKD-UHFFFAOYSA-N
RTECS SD6475000
Номер ООН 1490
ChemSpider 22810
Безопасность
Токсичность низкая
NFPA 704

ru-wiki.ru

Сильнейший окислитель — перманганат калия

Перманганат калия (в обиходе просто марганцовка) — неорганическое вещество, соль калия и марганцовой кислоты. Формула вещества — KMnO4, химически правильное название — марганцовокислый калий. Массово реактив получают электролизом манганата калия.

Свойства

Марганцовка представляет собой кристаллический порошок с блестящими кристаллами фиолетового, почти черного цвета, без запаха. Водорастворима, кроме этого хорошо растворяется в метиловом спирте, ацетоне, жидком аммиаке, пиридине. Водный раствор имеет характерное окрашивание, цвет зависит от концентрации — от слабо розового до малиново-сиреневого и темно-фиолетового. Для водного раствора характерен слабый, но неприятный запах. Водный раствор постепенно разлагается на свету, поэтому хранить его нужно в темноте или в посуде из темного стекла. При нагревании кристаллы разлагаются с выделением кислорода — этот способ применяют в лабораториях для получения О2.

Перманганат калия — очень сильный окислитель. Активно вступает в реакции с органическими и неорганическими кислотами, вплоть до взрыва. Взаимодействие с химически активными реактивами в порошкообразной форме (алюминием, магнием, кальцием, серой, фосфором) может приводить к самовоспламенению и взрыву. Бурно реагирует с легковоспламеняющимися химикатами, многими органическими веществами (глицерином, сахарозой, танинами и т.п.) — начинается экзотермическая реакция, которая тоже может закончиться взрывом.

Меры предосторожности

Марганцовокислый калий относится к веществам 2 класса опасности как взрывоопасное вещество и к 4-му классу опасности по влиянию на человеческий организм.

Хранят реактив в герметично укупоренных емкостях небольшого объема на крытых сухих складах, вдали от нагревательных приборов. Не допускается совместное хранение с легковоспламеняющимися веществами, органическими веществами.

На производствах, имеющих дело с марганцовкой, помещения должны быть снабжены вентиляцией, работникам следует использовать респираторы и защитные очки.

Кристаллы химиката и его концентрированные растворы при контакте с кожей или слизистыми оболочками вызывают химический ожог. Проглатывание раствора высокой концентрации вызывает отравление. Его симптомы: сильная боль во рту, гортани, животе; отек гортани, который может привести к удушью. Слизистые рта становятся коричневого или фиолетового цвета. Начинается тошнота, рвота, диарея. Могут появиться судороги, двигательное возбуждение, желудочное кровотечение, проблемы в работе почек, печени сердца. При появлении этих симптомов следует срочно обратиться к врачу.

Применение

Следует отметить, что использование марганцовки требует огромной осторожности, чтобы не нанести себе еще больший вред, пытаясь вылечить что-либо. Именно поэтому, по возможности, стоит предпочесть ей другие лекарственные средства.

pcgroup.ru

Манганаты — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 28 июня 2018; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 28 июня 2018; проверки требует 1 правка. Манганат-анион MnO42−

Мангана́ты — соли нестойких, несуществующих в свободном состоянии кислородных кислот марганца в степенях окисления V, VI и VII и содержащие тетраэдрические анионы MnO43− (гипоманганаты), MnO42− (манганаты) и MnO4 (перманганаты) соответственно.

Перманганаты, манганаты(VII) — соли нестойкой марганцовой кислоты HMnO4, известны для щелочных и щелочноземельных металлов. Кристаллы фиолетово-черного цвета, с зеленоватым блеском, растворимые в воде, растворы малиново-фиолетовые. Перманганаты лития, натрия и кальция образуют кристаллогидраты. Термически неустойчивы, разлагаются с выделением кислорода, образуя, в зависимости от условий, различные продукты. При умеренном нагревании разлагаются до манганатов(VI), например:

2KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2{\displaystyle {\mathsf {2KMnO_{4}\rightarrow K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2}}}}

В присутствии восстановителей могут разлагаться со взрывом.

Перманганаты являются сильными окислителями, в щелочной среде восстанавливаются до манганатов MnO42−, в нейтральной — до диоксида марганца MnO2, в кислой — до солей Mn2+. Используются в аналитической химии в качестве окислителей в редокс-титровании (перманганатометрия). Широко используются в качестве окислителей в органическом синтезе — при син-дигидроксилировании окислением алкенов, окисление боковых цепей ароматических соединений до карбоксильных групп и т. д.

Манганаты(VI) — соли нестойкой марганцоватой кислоты H2MnO4, в кристаллическом состоянии известны только для щелочных металлов и бария. Кристаллы темно-зелёного цвета, растворы также зелёные. Термически неустойчивы, при нагревании разлагаются с выделением кислорода до MnO2 и манганатов(V).

Манганаты(VI) — являются окислителями, в нейтральной среде восстанавливаются до соединений Mn(IV), в кислой — до Mn2+. В нейтральных и кислых растворах возможно диспропорционирование до перманганатов и соединений Mn(IV):

3h3MnO4→2HMnO4+MnO2+2h3O{\displaystyle {\mathsf {3H_{2}MnO_{4}\rightarrow 2HMnO_{4}+MnO_{2}+2H_{2}O}}}

Сильными окислителями манганаты(VI) окисляются до перманганатов. Образуют двойные соли с сульфатами и хроматами.

Гипоманганаты, манганаты(V) — соли нестойкой марганцоватистой кислоты H3MnO4, в кристаллическом состоянии известны только гипоманганаты лития, натрия, калия и бария. Кристаллы зелёного цвета. В водных растворах диспропорционируют до манганатов(VI) и диоксида марганца:

2h4MnO4→h3MnO4+MnO2+2h3O{\displaystyle {\mathsf {2H_{3}MnO_{4}\rightarrow H_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+2H_{2}O}}}

Соединения типа марганца IV формул Me2+MnO3 и Me2+6MnO8, (например, CaMnO3 и Mg6MnO8) являются не манганатами IV, а двойными оксидами.

Наибольшее значение имеет перманганат калия, используемый как дезинфицирующее средство, при водоподготовке, в аналитической химии (редокс-титрование), органическом синтезе (окислитель). Манганаты бария используются в качестве пигментов (BaMnO4 — касселева зелень, используемая в фресковой живописи, Ba(MnO4)2 — в качестве голубого пигмента).

Физические свойства некоторых манганатов (таблица в Химической энциклопедии)

ru.wikipedia.org

Марганцовая кислота — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Марганцо́вая кислота́ — сильная, нестабильная, неорганическая кислота фиолетово-красного цвета с химической формулой HMnO4{\displaystyle {\ce {HMnO4}}}. В чистом виде не выделена, существует в виде раствора. Соли марганцовой кислоты называются перманганатами. Анион MnO4−{\displaystyle {\ce {MnO4^-}}} окрашивает соли в малиново-фиолетовый цвет. Самым известным производным марганцовой кислоты является перманганат калия (марганцовка).

Марганцовая кислота в часовом стекле

Марганцовая кислота не выделена в свободном виде. Максимальная концентрация в водном растворе составляет 20 %. Растворы марганцовой кислоты имеют фиолетовую окраску. При температуре ниже 20 °C образует кристаллогидрат HMnO4⋅2h3O{\displaystyle {\ce {HMnO4 . 2h3O}}}, имеющий ионное строение (H5O2)+(MnO4)−{\displaystyle {\ce {(H5O2)+(MnO4)-}}}.[1]

Марганцовая кислота в растворе медленно разлагается, при этом выделяется кислород и выпадает осадок диоксида марганца:

4HMnO4⟶4MnO2↓+3O2↑+2h3O{\displaystyle {\ce {4HMnO4 -> 4MnO2 v + 3O2 ^ + 2h3O}}}.

Проявляет общие для сильных кислот свойства, например вступает в реакции нейтрализации с сильными и слабыми основаниями:

HMnO4+NaOH⟶NaMnO4+h3O{\displaystyle {\ce {HMnO4 + NaOH -> NaMnO4 + h3O}}},
HMnO4 +Nh4⋅h3O→<20 ∘CNh5MnO4 +h3O{\displaystyle {\ce {HMnO4\ +Nh4.H_{2}O->[<20~^{\circ }{\text{C}}]Nh5MnO4\ +h3O}}}.

Марганцовая кислота, как и её соли (перманганаты), является очень сильным окислителем, например в реакциях:

2HMnO4+14HCl⟶2MnCl2+5Cl2↑+8h3O{\displaystyle {\ce {2HMnO4 + 14HCl -> 2MnCl2 + 5Cl2 ^ + 8h3O}}},
2HMnO4 +2(Nh4⋅h3O) →>20∘C2MnO2↓ + N2↑+ 6h3O{\displaystyle {\ce {2HMnO4\ +2(NH_{3}.h3O)\ ->[>20^{\circ }{\text{C}}]2MnO_{2}\downarrow \ +\ N2\uparrow +\ 6h3O}}}.

Раствор марганцовой кислоты чаще всего получают путём реакции разбавленной серной кислоты с раствором перманганата бария, нерастворимый осадок сульфата бария удаляется путём фильтрации: Ba(MnO4)2+h3SO4⟶2HMnO4+BaSO4↓{\displaystyle {\ce {Ba(MnO4)2 + h3SO4 -> 2HMnO4 + BaSO4 v}}}.

Марганцовая кислота может быть получена взаимодействием оксида марганца(VII) с водой на холоде: Mn2O7+h3O⟶2HMnO4{\displaystyle {\ce {Mn2O7 + h3O -> 2HMnO4}}}.

  1. Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Реакции неорганических веществ: справочник / Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2007. — С. 303. — 637 с. — ISBN 978-5-358-01303-2.

ru.wikipedia.org


Смотрите также