Химические свойства перманганата калия в органической химии


Окислительно-восстановительные реакции с участием органических веществ » HimEge.ru

В окислительно-восстановительных реакциях органические вещества чаще проявляют свойства восстановителей, а сами окисляются. Легкость окисления органических соединений зависит от доступности электронов при взаимодействии с окислителем. Все известные факторы, вызывающие увеличение электронной плотности в молекулах органических соединений (например, положительные индуктивный и мезомерные эффекты), будут повышать их способность к окислению и наоборот.

Склонность органических соединений к окислению возрастает с ростом их нуклеофильности, что соответствует следующим рядам:

Рост нуклеофильности в ряду

Рассмотрим окислительно-восстановительные реакции представителей важнейших классов органических веществ с некоторыми неорганическими окислителями.

Окисление алкенов

При мягком окислении алкены превращаются в гликоли (двухатомные спирты). Атомы-восстановители в этих реакциях – атомы углерода, связанные двойной связью.

Реакция с раствором перманганата калия протекает в нейтральной или слабо щелочной среде следующим образом:

3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH–CH2OH + 2MnO2 + 2KOH

В более жестких условиях окисление приводит к разрыву углеродной цепи по двойной связи и образованию двух кислот (в сильно щелочной среде – двух солей) или кислоты и диоксида углерода (в сильно щелочной среде – соли и карбоната):

1) 5CH3CH=CHCH2CH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5CH3COOH + 5C2H5COOH + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 17H2O

2) 5CH3CH=CH2 + 10KMnO4 + 15H2SO4 → 5CH3COOH + 5CO2 + 10MnSO4 + 5K2SO4 + 20H2O

3) CH3CH=CHCH2CH3 + 8KMnO4 + 10KOH → CH3COOK + C2H5COOK + 6H2O + 8K2MnO4

4) CH3CH=CH2 + 10KMnO4 + 13KOH → CH3COOK + K2CO3 + 8H2O + 10K2MnO4

Дихромат калия в сернокислотной среде окисляет алкены аналогично реакциям 1 и 2.

При окислении алкенов, в которых атомы углерода при двойной связи содержат по два углеродных радикала, происходит образование двух кетонов:

Окисление алкинов

Алкины  окисляются в несколько более жестких условиях, чем алкены, поэтому они обычно окисляются с разрывом углеродной цепи по тройной связи. Как и в случае алкенов, атомы-восстановители здесь – атомы углерода, связанные  кратной связью. В результате реакций образуются кислоты и диоксид углерода. Окисление может быть проведено перманганатом или дихроматом калия в кислотной среде, например:

5CH3C≡CH + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5CH3COOH + 5CO2 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O

Ацетилен может быть окислен перманганатом калия в нейтральной среде до оксалата калия:

3CH≡CH +8KMnO4→ 3KOOC –COOK +8MnO2 +2КОН +2Н2О

В кислотной среде окисление идет до щавелевой кислоты или углекислого газа:

5CH≡CH +8KMnO4 +12H2SO4 → 5HOOC –COOH +8MnSO4 +4К2SO4 +12Н2О
CH≡CH + 2KMnO4 +3H2SO4 → 2CO2 + 2MnSO4 + 4H2O + K2SO4

Окисление гомологов бензола

Бензол не окисляется даже в довольно жестких условиях. Гомологи бензола могут быть окислены раствором перманганата калия в нейтральной среде до бензоата калия:

C6H5CH3 +2KMnO4 →  C6H5COOK + 2MnO2 + KOH + H2O

C6H5CH2CH3 + 4KMnO4 → C6H5COOK + K2CO3 + 2H2O + 4MnO2 + KOH

Окисление гомологов бензола дихроматом или перманганатом калия в кислотной среде приводит к образованию бензойной кислоты.

6Н5СН3+6КMnO4+9 H2SO4→ 5С6Н5СООН+6MnSO4 +3K2SO4 + 14H2O

5C6H5–C2H5 + 12KMnO4 + 18H2SO → 5C6H5COOH + 5CO2 + 12MnSO4 + 6K2SO4 + 28H2O

Окисление спиртов

Непосредственным продуктом окисления первичных спиртов являются альдегиды, а вторичных – кетоны.

Образующиеся при окислении спиртов альдегиды легко окисляются до кислот, поэтому альдегиды из первичных спиртов получают окислением дихроматом калия в кислотной среде при температуре кипения альдегида. Испаряясь, альдегиды не успевают окислиться.

3C2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3CH3CHO + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O

С избытком окислителя (KMnO4, K2Cr2O7) в любой среде первичные спирты окисляются до карбоновых кислот или их солей, а вторичные – до кетонов.

5C2H5OH + 4KMnO4 + 6H2SO4 → 5CH3COOH + 4MnSO4 + 2K2SO4 + 11H2O

3CH3–CH2OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 → 3CH3–COOH + 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 11H2O

Третичные спирты в этих условиях не окисляются, а метиловый спирт окисляется до углекислого газа.

Двухатомный спирт, этиленгликоль HOCH2–CH2OH, при нагревании в кислой среде с раствором KMnO4 или K2Cr2O7 легко окисляется до щавелевой кислоты, а в нейтральной – до оксалата калия.

5СН2(ОН) – СН2(ОН) + 8КMnO4+12H2SO4→ 5HOOC –COOH +8MnSO4 +4К2SO4 +22Н2О

3СН2(ОН) – СН2(ОН) + 8КMnO4→ 3KOOC –COOK +8MnO2 +2КОН +8Н2О

Окисление альдегидов и кетонов

Альдегиды – довольно сильные восстановители, и поэтому легко окисляются различными окислителями, например: KMnO4,  K2Cr2O7,  [Ag(NH3)2]OH,  Cu(OH)2. Все реакции идут при нагревании:

3CH3CHO + 2KMnO4 → CH3COOH + 2CH3COOK + 2MnO2 + H2O

3CH3CHO + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3CH3COOH + Cr2(SO4)3 + 7H2O

CH3CHO + 2KMnO4 + 3KOH → CH3COOK + 2K2MnO4 + 2H2O

5CH3CHO + 2KMnO4 + 3H2SO→ 5CH3COOH + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O

CH3CHO + Br2 + 3NaOH → CH3COONa + 2NaBr + 2H2O

реакция «серебряного зеркала»

C аммиачным раствором оксида серебра альдегиды окисляются до карбоновых кислот которые в аммиачном растворе дают соли аммония (реакция «серебрянного зеркала»):

CH3CH=O + 2[Ag(NH3)2]OH → CH3COONH4 + 2Ag + H2O + 3NH3

CH3–CH=O + 2Cu(OH)2 → CH3COOH + Cu2O + 2H2O

Муравьиный альдегид (формальдегид) окисляется, как правило, до углекислого газа:

5HCOH + 4KMnO4(изб) + 6H2SO4 → 4MnSO4 + 2K2SO4 + 5CO2 + 11H2O

3СН2О + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 → 3CO2 +2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 11H2O

HCHO + 4[Ag(NH3)2]OH → (NH4)2CO3 + 4Ag↓ + 2H2O + 6NH3

HCOH + 4Cu(OH)2 → CO2 + 2Cu2O↓+ 5H2O

Кетоны окисляются в жестких условия сильными окислителями с разрывом связей С-С и дают смеси кислот:

Карбоновые кислоты. Среди кислот сильными восстановительными свойствами обладают муравьиная и щавелевая, которые окисляются до углекислого газа.

НСООН + HgCl2 =CO2 + Hg + 2HCl

HCOOH+ Cl2 = CO2 +2HCl

HOOC-COOH+ Cl2 =2CO2 +2HCl

Муравьиная кислота, кроме кислотных свойств, проявляет также некоторые свойства альдегидов, в частности, восстановительные. При этом она окисляется до углекислого газа. Например:

2KMnO4 + 5HCOOH + 3h3SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5CO2↑ + 8h3O

При нагревании с сильными водоотнимающими средствами (h3SO4 (конц.) или P4O10) разлагается:

HCOOH →(t) CO↑ + h3O

Каталитическое окисление алканов:

Каталитическое окисление алкенов:

Окисление фенолов:

Перманганат калия (Kmno4) | Применение, 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, то есть 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.

  • В нормальных условиях это очень стабильное соединение, но при нагревании разлагается с образованием MnO2 и высвобождением кислорода.

2KMnO4 ∆ → K2MnO4 + MnO2 + O2

  • Это сильный окислитель (соединение, которое может легко переносить свой кислород на другие вещества), образуя 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 орторомбическая. Каждая структура MnO4- присутствует в тетраэдрической геометрии.

Реакции перманганата калия (KMnO4)

Большинство реакций с перманганатом калия представляют собой окислительно-восстановительные реакции (химическая реакция, при 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

2KMNO4 + 2KOH

2KM🡪NO4 + 2KOH

2KM🡪NO4

Формула перманганата калия - применение, свойства, структура и формула перманганата калия

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 тремя двойными связями и одной одинарной связью. Металлический марганец в этой соли находится в степени окисления +7.Твердый KMnO 4 имеет орторомбическую 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 получением продукта 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 представляет собой ярко-фиолетовое кристаллическое твердое вещество.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 в высоких концентрациях вызывает коррозию, 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.

.

Перманганат калия - CreationWiki, энциклопедия науки о сотворении


Перманганат калия является одним из важных соединений на Земле и широко 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 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 пожар. 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.В щелочном растворе 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 с 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 == 2KMnO 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, а также может использоваться при дезинфекции фруктов. Перманганат калия также можно использовать для уменьшения воспаления. Высокая концентрация перманганата калия может убить грибок стопы. [12] Поскольку в медицине перманганат калия обладает сильными окислительными свойствами, его можно использовать для стерилизации и дезинфекции.Случай непредельных 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 отравиться 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 змеиным лекарством, 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 с карбонатом калия. Позже цвет этого раствора окончательно переходит в красный. Иоганн Рудольф Глаубер написал отчет, который означал первое описание 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 весьма 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] Вначале 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. Этот эксперимент превращает их в пасту, а затем сильно нагревает. 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., 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�химикаты� Ограничено� . 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. ↑ Blanck, Clarence A. Историческая справка Citeseerx . Интернет. 11 января 2016 г.
.

Перманганат калия - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Перманганат калия - неорганическое химическое соединение. Его химическая формула - KMnO 4 . Он содержит ионы калия и перманганата. Марганец находится в степени окисления +7. Он также известен как перманганат калия и кристаллов Конди . Перманганат калия - сильный окислитель, что означает, что он имеет тенденцию забирать электроны у других химических веществ.Он растворяется в воде с образованием пурпурных растворов. Если он испаряется, он образует фиолетово-черные блестящие кристаллы. [2] Имеет сладкий вкус и не имеет запаха. [1]

В 1659 году немецкий химик Иоганн Рудольф Глаубер расплавил смесь минерального пиролюзита и карбоната калия, чтобы получить материал, который при растворении в воде превратился в зеленый раствор (манганат калия). Он медленно менял цвет на фиолетовый ( перманганат калия ), а затем, наконец, на красный.Этот отчет является первым описанием производства перманганата калия.

Чуть менее 200 лет спустя лондонец по имени Генри Боллманн Конди был химиком. Он интересовался дезинфицирующими средствами и делал такие вещи, как озонированная вода . Он обнаружил, что когда он расплавил пиролюзит с гидроксидом натрия и растворил его в воде, получился раствор, обладающий хорошими дезинфицирующими свойствами. Он запатентовал это решение и продал его как Condy's Fluid . Проблема заключалась в том, что решение было не очень стабильным.Это было исправлено с помощью гидроксида калия, а не гидроксида натрия. Это дало более стабильный материал. Его также можно было высушить до такого же хорошего порошка перманганата калия. Этот порошок назывался кристаллов Конди или порошок Конди . Перманганат калия было легко сделать, поэтому Конди пытался помешать другим людям производить его и продавать сам.

Ранние фотографы использовали его в порошковой вспышке.

Применение в химической промышленности [изменить | изменить источник]

Перманганат калия используется как окислитель. [3] Он также используется в дезинфицирующих средствах и дезодорантах. Его можно использовать для производства самых разных химикатов. При очистке сточных вод он используется для избавления от сероводорода, вонючего токсичного газа. В аналитической химии иногда используется точная концентрация KMnO 4 , чтобы увидеть, сколько определенного восстановителя присутствует при титровании. Похожим образом он используется как реагент для древесной массы. При смешивании перманганата калия и формальдегида образуется слабый слезоточивый газ.

В качестве окислителя в органическом синтезе [изменить | изменить источник]

Разбавленные растворы KMnO 4 превращают алкены в диолы (гликоли). Это поведение также используется в качестве качественного теста на наличие двойных или тройных связей в молекуле, поскольку реакция делает раствор перманганата бесцветным. Иногда его называют реактивом Байера.

Концентрированные растворы окисляют метильную группу ароматического кольца, например толуол в бензойную кислоту.

KMnO 4 окисляет гидрохлорид псевдоэфедрина с образованием меткатинона, препарата Списка I.Следовательно, DEA ограничило его использование и продажу, классифицировав его как прекурсор, контролируемый Списком I. Перманганат калия внесен в список прекурсоров Таблицы I в соответствии с Конвенцией Организации Объединенных Наций о борьбе с незаконным оборотом наркотических средств и психотропных веществ. [2]

Кислоты и перманганат калия [изменить | изменить источник]

Концентрированная серная кислота реагирует с перманганатом калия с образованием оксида марганца (VII), который может быть взрывоопасным. [4] [5] [6] .В этой реакции также образуется озон. Озон может воспламенить бумагу, пропитанную спиртом. Эта реакция очень опасна.

6 KMnO 4 + 9 H 2 SO 4 → 6 MnSO 4 + 3 K 2 SO 4 + 9 H 2 O + 5 O 3

Концентрированный HCl образует хлор.

2 KMnO 4 + 16 HCl → 2 MnCl 2 + 2 KCl + 8 H 2 O + 5 Cl 2

Mn-содержащие продукты окислительно-восстановительных реакций зависят от pH.Кислые растворы перманганата восстанавливаются до бледно-розового иона Mn 2+ , как в хлориде марганца (II). В нейтральном растворе перманганат восстанавливается до коричневого оксида марганца (IV), где Mn находится в степени окисления +4. Оксид марганца (IV) - это вещество, которое окрашивает кожу при нанесении на нее перманганата калия. Перманганат калия самопроизвольно восстанавливается в щелочном растворе до манганата калия зеленого цвета, где марганец находится в степени окисления +6.

Использование в биомедицине [изменить | изменить источник]

  • Разбавленные растворы используются для лечения язвы (язвы) (0.25%), дезинфицирующее средство для рук (около 1%) и средство для лечения мягкого дерматита помфоликс или грибковых инфекций рук или ног.
  • Разбавленный раствор подкисленного перманганата калия используется в гистологии для отбеливания меланина, который затемняет детали тканей.
  • Перманганат калия можно использовать для дифференциации амилоидного АК от других типов амилоида, патологически депонированных в тканях организма. Инкубация фиксированной ткани с перманганатом калия предотвратит окрашивание амилоида AA конго красным, в то время как другие типы амилоида не затронуты. [7] [8]

Разное [изменение | изменить источник]

Растворенный перманганат калия
  • Растворы KMnO 4 использовались вместе с 80% перекисью водорода для приведения в движение ракеты. В этом случае он получил название Z-Stoff. Этот порох до сих пор используется в торпедах.
  • Разбавленный (10 мг / л) перманганат калия можно использовать для удаления улиток с растений перед помещением их в пресноводный аквариум.
  • Высококачественный перманганат калия можно найти в магазинах товаров для бассейнов и используется в сельской местности для удаления железа и сероводорода (запах тухлых яиц) из колодезной воды.
  • KMnO 4 часто входит в наборы для выживания вместе с глицерином или таблеткой глюкозы для разведения огня. Таблетку глюкозы можно измельчить, смешать с перманганатом калия, и она загорится, если потереть. Его также можно смешать с антифризом из автомобиля, чтобы развести огонь. Это может быть опасно и должно выполняться осторожно, окунув немного бумаги в антифриз, а затем добавив небольшое количество перманганата калия. Он также может стерилизовать воду и раны, поэтому его можно использовать в комплекте для выживания.
  • KMnO 4 применяется для лечения некоторых паразитарных болезней рыб, для очистки питьевой воды, а также в качестве антидота при отравлении фосфором. В Африке его использовали в качестве дезинфицирующего средства для овощей, таких как салат.

Твердый перманганат калия является сильным окислителем, поэтому его следует хранить отдельно от восстановителей. Для некоторых реакций требуется немного воды. Например, перманганат калия и сахарная пудра воспламенится (но не взорвутся) через несколько секунд после добавления капли воды. Райт-младший, Калкинс Э., Хамфри Р.Л. Лабораторное исследование . 1977 мар; 36 (3): 274-81. PMID 839739 .


Смотрите также