Окисление органических веществ перманганатом калия в различных средах


Окисление органических веществ раствором перманганатом калия в различных средах

Окисление органических веществ раствором перманганата калия KMnO4 в различных средах

В окислительно-восстановительных реакциях органические вещества чаще проявляют свойства восстановителей, и легко окисляются. Органические соединения окисляются тем легче, чем доступнее электроны при взаимодействии с окислителем. Увеличение электронной плотности в молекулах органических соединений (например, положительные индуктивный и мезомерные эффекты), будут повышать способность органических веществ к окислению и наоборот.

При горении органического вещества в избытке кислорода всегда образуется углекислый газ и вода. Сложнее протекают реакции при использовании менее активных окислителей, например перманганата калия в различных средах.

Алкены окисляются в нейтральной среде до гликолей, а в кислотной и щелочной средах происходит разрыв связи –С=С- с образованием карбоновых кислот или солей карбоновых кислот. Если двойная связь была концевая, то одиночный атом углерода, образовавшийся после разрыва связи, окисляется до углекислого газа, в щелочной среде будет образовываться карбонат. Окисление алкинов, идёт по схожему механизму, но ацетилен окисляется в нейтральной среде до оксалата.

Бензол не окисляется даже под действием сильных окислителей. Поэтому его используется как растворитель для органических соединений. Гомологи бензола окисляются легко. При действии раствора KMnO4 и нагревании, в гомологах бензола окислению подвергаются только боковые цепи. Разрыв связи при этом происходит между двумя ближайшими к кольцу атомами углерода в боковой цепи. В зависимости от среды образуются карбоновые кислоты или их соли, одиночные атомы углерода после разрыва связи –С-С- окисляются до углекислого газа или карбоната.

Основным органическим продуктом окисления первичных спиртов являются альдегиды, а вторичных – кетоны. Образующиеся при окислении спиртов альдегиды легко окисляются до кислот. .С избытком окислителя в любой среде первичные спирты окисляются до карбоновых кислот или их солей, а вторичные – до кетонов. Третичные спирты окисляться не будут, а метиловый спирт окислиться до углекислого газа.

Кетоны могут окисляться в жестких условиях сильными окислителями с разрывом связей С-С и в результате буде образовываться смесь органических кислот.

Мураьиная и щавелевая кислоты могут окисляться до углекислого газа.

KMnO4 ( малиновый раствор) – окислитель

Окисление органических веществ раствором KMnO4 в различных средах

среда

Кислая-

HCl

H2SO4 и другие

Нейтральная- Н2О- вольный путешественник, может быть и в исходных веществах, и в продуктах.

Щелочная-

KOH

NaOH

продукт

восстановления

Mn+2

(MnCl2, ΜnSO4)

обесцвечивание раствора

-образуются органические кислоты

Mn+4

(MnO2↓)

бурый осадок-

- чаще образуются соли органических кислот

Mn+6

(K2MnO4)

зелёный раствор-

образуются соли органических кислот

АЛКЕНЫ:

5Ch4CH=CHCh3Ch4 + 8KMnO4+ 12h3SO4

5Ch4COOH + 5C2H5COOH + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 7h3O

5Ch4CH=Ch3 + 10KMnO4 + 15h3SO4  

5Ch4COOH + 5CO2 + 10MnSO4 + 5K2SO4 + 20h3O

C2h5 + 2KMnO4 + 2h3O  

Ch3OH–Ch3OH + 2MnO2 + 2KOH – реакция ВАГНЕРА

Ch4CH=CHCh3Ch4 + 6KMnO4+ 10KOH 

Ch4COOK + C2H5COOK + 6h3O + 6K2MnO4

Ch4CH=Ch3+ 10KMnO4+ 13KOH  

Ch4COOK + K2CO3 + 8h3O + 10K2MnO4 

АЛКИНЫ:

5Ch4C  CH + 8KMnO4+ 12h3SO4

5Ch4COOH + 5CO2+ 8MnSO4+ 4K2SO4+ 12h3O

C2h3 + 2KMnO4 +3h3SO4 

2CO2 + 2MnSO4 + 4h3O + K2SO4

3C2h3 + 8KMnO4 

3K2C2O4 +2h3O + 8MnO2 + 2KOH

Ch4C  CH + 8KMnO4+ 11KOH

Ch4COOK + K2CO3+ 6h3O + 8K2MnO4

ГОМОЛОГИ БЕНЗОЛА:

5C6H5-C2H5 + 12KMnO4 + 18h3SO4 → 5C6H5COOH + 5CO2 + 6K2SO4 + 12MnSO4+28h3O

5C6H5-Ch4 + 6KMnO4 + 9h3SO4 →

5C6H5COOH + 3K2SO4 + 6MnSO4 +14h3O

C6H5Ch4 +2KMnO4 

C6H5COOK + 2MnO2 + KOH + h3O

C6H5Ch3Ch4 + 2KMnO4 

C6H5COOK + K2CO3 + 2h3O + 2MnO2 + KOH

C6H5Ch4 +6KMnO4 +7KOH 

C6H5COOK +6K2MnO4+ 5h3O

C6H5Ch3Ch4 + 12KMnO4 + 15KOH

C6H5COOK + K2CO3 + 10h3O + 12K2MnO4

СПИРТЫ:

5C2H5OH + KMnO4+ 4h3SO4 

5Ch4CHO + K2SO4 + MnSO4 + 7h3O

5C2H5OH + 4KMnO4 + 6h3SO4 →

5Ch4COOH + 4MnSO4 + 2K2SO4 + 11h3O

АЛЬДЕГИДЫ:

5HCOH + 4KMnO4(изб) + 6h3SO4 →

5CO2 + 11h3O + 4MnSO4 + 2K2SO4 

3Ch4CHO + 2KMnO4→

Ch4COOH + 2Ch4COOK + 2MnO2 + h3O

Ch4CHO + 2KMnO4 + 3KOH →

Ch4COOK + 2K2MnO4 + 2h3O

МУРАВЬИНАЯ КИСЛОТА:

5HCOOH + 2KMnO4 +3h3SO4 →

K2SO4 + 2MnSO4 + 8h3O + 5CO2↑

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:

алкенов и марганата калия (VII) (перманганат)

Если продукт имеет одну углеводородную группу и один водород

Например, предположим, что первая стадия реакции была:

В этом случае первая молекула продукта имеет метильную группу и водород, присоединенный к карбонильная группа. Это другой вид соединения, известного как альдегид.

Альдегиды легко окисляются с образованием карбоновых кислот, содержащих группу -COOH.Поэтому на этот раз реакция пойдет на следующую стадию с получением этановой кислоты, CH 3 COOH.

Кислотная структура была немного перевернута, чтобы она больше походила на то, как мы обычно рисуем кислоты, но общий эффект заключается в том, что между углеродом и водородом образовался кислород.

Общее влияние манганата калия (VII) на этот вид алкена составляет:

Очевидно, что если бы атом водорода был присоединен к обоим углеродам на концах углерод-углеродной двойной связи, вы бы получили две молекулы карбоновой кислоты, которые могут быть одинаковыми или разными, в зависимости от того, были ли одинаковые алкильные группы или разные.

Поиграйте с этим, пока вы не будете довольны этим. Нарисуйте несколько алкенов, каждый из которых имеет водород, присоединенный на обоих концах углерод-углеродной двойной связи. Различные алкильные группы - иногда одинаковые на каждом конце двойной связи, иногда разные. Окислите их, чтобы сформировать кислоты, и посмотрите, что вы получите.

Если продукт имеет два атома водорода, но не содержит углеводородной группы

Вы могли ожидать, что это произведет метановую кислоту, как в уравнении:

Но это не так! Это потому, что метановая кислота также легко окисляется раствором калия манганата (VII).На самом деле, он окисляет все это вплоть до углекислого газа и воды.

Таким образом, уравнение в таком случае может быть, например:

Точная природа другого продукта (в этом примере, пропанона) будет варьироваться в зависимости от того, что было присоединено к правому углероду в двойной связи углерод-углерод.

Если бы на обоих концах двойной связи было два атома водорода (другими словами, если бы у вас был этен), то все, что вы получили бы, - это углекислый газ и вода.

 

Резюме

Подумайте об обоих концах углерод-углеродной двойной связи по отдельности, а затем объедините результаты.

  • Если на одном конце связи две алкильные группы, эта часть молекулы даст кетон.

  • Если есть одна алкильная группа и один водород на одном конце связи, эта часть молекулы даст карбоновую кислоту.

  • Если на одном конце связи находятся два атома водорода, эта часть молекулы даст углекислый газ и воду.

 

Какой смысл всего этого?

Возвращение к результатам поможет вам определить структуру алкена. Например, алкен C 4 H 8 имеет три структурных изомера:

Подумайте, какие из них дадут каждый из следующих результатов, если их обработать горячим концентрированным раствором манганата калия (VII). Приведенные выше изомеры представляют собой , , а не , в порядке A, B и C.

Не читайте ответы в зеленой рамке, пока не попробуете.

  • Изомер А дает кетон (пропанон) и диоксид углерода.

  • Изомер B дает карбоновую кислоту (пропановую кислоту) и диоксид углерода.

  • Изомер C дает карбоновую кислоту (этановую кислоту).

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 был забыт.Это было вновь открыто британским химиком Генри Конди, который производил дезинфицирующие средства, известные как «кристаллы Конди», перманганат калия стал большим успехом.

  • Обладает окислительными свойствами, поэтому нашел широкое 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 и его молярная масса составляет 158,034 г / моль.

  • Состав не имеет запаха, то есть не имеет запаха, но имеет сладкий вкус.

  • Имеет высокую температуру плавления 2400 ° С.

  • 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 растворим в неорганических растворителях.

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

Концентрированные и разбавленные растворы перманганата калия

  • Не горюч, но поддерживает горение других веществ.

  • В нормальных условиях это высокостабильное соединение, но при нагревании разлагается с образованием MnO2 и выделяет кислород.

2KMnO4 ∆ → K2MnO4 + MnO2 + O2

  • Это сильный окислитель (соединение, которое может легко переносить кислород в другие вещества), образующий темно-коричневый диоксид марганца (MnO2), который окрашивает все, что является органические.Он может легко принимать электроны от других веществ.

  • Реагирует бурно с серной кислотой, что приводит к взрыву.

  • Немедленно реагирует 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 перманганатного аниона (MnO4-).

  • В перманганатном анионе (MnO4-) атом марганца связан с четырьмя атомами кислорода через три двойные связи и одну одинарную связь.Его структура может быть написана как ниже.

  • Степень окисления марганца в этой соли +7.

  • Кристаллическая структура твердого KMnO4 является ромбической. Каждая структура MnO4 присутствует в тетраэдрической геометрии.

Реакции перманганата калия (KMnO4)

Большинство реакций с перманганатом калия представляют собой окислительно-восстановительные реакции (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

900O 2 + 2O2O2O3O2O4

Перманганат калия | 7722-64-7

Перманганат калия. Химические свойства, применение, Производство

Сильный окислитель

Перманганат калия имеет сильное окисление и часто используется в качестве окислителей в лаборатории и промышленности, является сладким и вяжущим и растворим в воде, а раствор пурпурного цвета. Он будет подвергаться разложению сразу же при попадании на этанол. В кислой среде он будет медленно разлагаться на диоксид марганца и кислород.Свет оказывает каталитическое влияние на это разложение, поэтому его часто хранят в коричневых бутылках в лаборатории. Из диаграммы потенциала элемента и диаграммы состояния окисления свободной энергии видно, что она обладает сильным окислительным эффектом. В щелочном растворе его окислительные свойства не так сильны, как в кислых условиях. В качестве окислителя продукт восстановления может быть различным в зависимости от разницы кислотно-основных свойств в разных средах.

Этот продукт при попадании органического вещества может выделять зарождающийся кислород и диоксид марганца без выделения свободных атомов кислорода, поэтому пузырьков нет.Исходный экологический кислород оказывает стерилизующее, дезодорирующее и дезинтоксикационное действие. Антибактериальное дезодорирующее действие перманганата калия является более сильным и более продолжительным, чем у раствора пероксида водорода. Диоксид марганца может быть объединен с белком с образованием соли с эффектом конвергенции при низкой концентрации, но стимулирующим и коррозионным эффектом при высоких концентрациях. Бактерицидная сила увеличивается с концентрацией 0,1%, способной убивать большинство бактериальных пропагул, в то время как от 2% до 5% раствора способны убивать бактериальные споры за 24 часа.В кислых условиях бактерицидный эффект значительно улучшается. Например, добавление 1,1% соляной кислоты к 1% раствору может убить споры сибирской язвы за 30 секунд.
Обычно используется 0,1% раствор для перорального применения для лечения вялого состояния крупного рогатого скота у крупного рогатого скота и овец, острого гастроэнтерита лошади и других животных и диареи. Применяют 0,01% раствор для питья молодой птицы. Наружное введение 0,1% раствора может использоваться для промывания слизистой оболочки и лечения травм кожи, язв и так далее.Пероральное введение 0,05% ~ 0,1% растворов может быть использовано для лечения некоторых органических отравлений; 1% раствор можно использовать для промывания раны, вызванной укусами змей. Применение 4-5 мг на литр раствора перманганата калия для разлива всего пруда может быть использовано для обработки водной плесени и простейших рыб, ракообразных и других паразитов. Ванну с концентрацией 100 мг на литр в течение 30 минут можно использовать для лечения яичной недостаточности лососевых яиц. Обычно применяется 0.1% ~ 0,12% растворы для дезинфекции улья, зараженного вирусом и бактериями. Перманганат калия и формалин могут использоваться в комбинации, могут быть использованы для дезинфекции воздуха фумигацией домашних животных (птицы) и инкубаторов.

Фармакологические эффекты

Может проявлять бактерицидный эффект за счет окисления активной группы бактерий. Перманганат калия может эффективно убивать различные бактериальные пропагулы, грибки, микобактерии туберкулеза; возможность инактивировать вирус гепатита В и споры, но воздействие на спору требует более длительного времени.Нагревание органического вещества, кислотные или щелочные условия могут ускорить реакцию окисления. Реакции окисления при различных условиях рН также различны. В кислотном растворе он превращается в бесцветные соединения двухвалентного марганца; в нейтральном или щелочном растворе его уменьшали до коричневого диоксида марганца и осаждения белкового комплекса. При низкой концентрации обладает антибактериальным, конвергентным, кровоточащим, дезодорирующим и другими эффектами. При высоких концентрациях он раздражает и вызывает коррозию, поскольку его антибактериальный эффект сильнее, чем перекись водорода.Клинически он в основном используется для лечения острого дерматита или острой экземы (особенно при вторичной инфекции), очистки язв или абсцесса, для личинки желудка при пероральном введении морфина, опиатов, бруцина или органических отравлений и оказания первой помощи при укусах змей. Он также может быть использован для дезинфекции фруктов, посуды и других продуктов. Ротовое введение применимо для лечения инфекции Candida albicans, некротического гингивостоматита, полоскания пародонта. При контакте перманганата калия с одеждой останутся коричневые следы, которые можно удалить путем добавления щавелевой кислоты в воду для очистки.
Пероральный прием раствора перманганата калия может вызвать ряд симптомов раздражения желудочно-кишечного тракта, таких как ощущение жжения в ротоглотке, отек, тошнота, рвота, боль в животе, сильная речь, затруднения при глотании и дыхании; протеинурия также может возникнуть. Он имеет смертельную дозу 10 г. Раствор должен быть свежим, с минимальным временем восстановления. Он не подходит для обработки вместе с восстановителем, таким как глицерин, йод и сахар, для предотвращения взрыва.Высокие концентрации раздражают кожу.

Влияние различных концентраций стерилизующего раствора

Перманганат калия является сильным окислителем, также известным как серый оксид марганца, порошок ПП, который при комнатной температуре проявляется в виде темно-фиолетовых мелких кристаллов с металлическим блеском. Это окажет окислительный эффект, сталкиваясь с органическим веществом. Поэтому он может не только дезинфицировать, но и быть дезодорантом. Низкая концентрация имеет эффект сходимости.Для питья домашнего скота и птицы его часто можно довести до 0,1% водного раствора для промывания желудка и окисления ядом для детоксикации. Высокая концентрация раствора оказывает раздражающее и коррозионное воздействие на ткани, 4% -ный раствор способен дезинфицировать кормушку и другие приборы. Использование его окислительных свойств для ускорения испарения формалина может быть использовано для дезинфекции воздуха, будучи широко используемым дезинфицирующим средством для всей семьи.
1. Глубокий пурпурный раствор (около 0.Концентрация 3%): обладает сильным окислительным свойством и сильной бактерицидной способностью. Может использоваться для дезинфекции ванны, плевательницы.
2. Раствор пурпурно-красного цвета (концентрация около 0,05%): против зуда, противовоспалительное и противоинфекционное средство, может использоваться для погружения Tinea Pedis.
3. Раствор розы красного цвета (концентрация около 0,01%): дезинфекция фруктов и овощей и посуды. Для дезинфекции приборов можно применять порошки перманганата калия 1: 1000 для выдержки в течение 15 минут с последующим промыванием проточной водой.Фрукты и овощи, после заражения бактериями, могут быть подвергнуты замачиванию с этой концентрацией раствора в течение 5 минут для стерилизации без изменения цвета и вкуса фруктов и овощей. В медицинской промышленности раствор этой концентрации можно использовать для полоскания слизистых оболочек, таких как геморрой, обладающих противоинфекционным, противозудным, обезболивающим и другими эффектами.
4. Светло-вишнево-красный раствор (концентрация около 0,002%): можно использовать для полоскания, чтобы предотвратить воспаление полости рта и кариес, обладающий дезодорирующим противовоспалительным эффектом и способствующий уменьшению неприличного подмышек.Это может также использоваться для противоядия. После того, как вы выпили концентрацию раствора, надавите пальцами на горло, чтобы вызвать рвоту и выплюнуть неабсорбированные лекарства или яд. Препараты или токсиканты из желудочного сока будут подвержены окислению и недостаточности перманганата калия.
Примечание: используйте холодную воду для приготовления водного раствора. Горячая вода сломает это, чтобы вызвать отказ. Приготовленный водный раствор обычно можно сохранить только около двух часов. Когда раствор приобретает коричнево-фиолетовый цвет, он теряет дезинфицирующий эффект.Лучше готовить свежий при использовании.

Растворимость в воде (г / 100 мл)

Растворенные граммы на 100 мл воды при разных температурах (° C):
30 ° С; 30 ° C / 40 ° C; 4,3 г /
22,1 г / 60 ° C

Контент-анализ

Берут 0,3 г оксалата натрия, предварительно высушенного при 105 ~ 110 ℃, высушенного до постоянного веса (точность: 0,0002 г), чтобы растворить в 100 мл воды. Добавить 6 мл 1: 1 раствора серной кислоты. Используйте тестовый стержень, чтобы взять еще 3.3 г (называемый квази-0,0002 г) растворить в воде до постоянного объема до 1000 мл (коричневая мерная колба), встряхнуть и поставить в темноту на 1 час. Возьмите супернатант и добавьте в бюретку; добавьте первую каплю 38 мл раствора образца в раствор оксалата натрия и нагрейте до 70 ~ 75 ℃, продолжайте капать до тех пор, пока раствор не станет розовым без выцветания в течение 30 с, что можно рассматривать как конечную точку. Был проведен холостой тест, чтобы исправить результаты.
KMnO4 (%) = W × 0,4717 / G × V1-V2 / V3 × 100, где
W-количество оксалата, г; Г-объем образца, г; V1 - объем раствора пробы, расходуемый при титровании оксалата натрия, в мл; V2 - количество раствора образца, потребляемое в холостом тесте Ml; V3 - общий объем образца раствора, мл; 0.4717-1 г оксалата натрия соответствует качеству перманганата калия, оксалата натрия.
Разница между результатами параллельного определения не должна превышать 0,2%.

Использует

1. Может использоваться как окислитель, отбеливатель, углекислый газ, дезодорант, консерванты для древесины, адсорбенты, дезинфицирующие средства, пестициды, очистители воды и т. Д.
2. Может использоваться в качестве отбеливателя, окислителя и дезинфицирующего средства. Китай предусматривает, что его можно использовать для производства крахмала и вина с максимальным объемом использования 0.5 г / кг; остаток вина (в расчете на марганец) не должен превышать 0,002 г / кг.
3. В химическом производстве его широко используют в качестве окислителей, таких как окислитель для производства сахара, витамина С, изониазида и бензойной кислоты; в медицине его можно использовать в качестве консерванта, дезинфицирующего средства, дезодоранта и антидота; при очистке воды и очистке сточных вод ее можно использовать в качестве средства для очистки воды для окисления сероводорода, фенола, железа, марганца и органических, неорганических и других загрязняющих веществ для контроля запаха и обесцвечивания; при очистке газа его можно использовать для удаления следов серы, мышьяка, фосфора, силана, борана и сульфида; в горнодобывающей промышленности и металлургии его можно использовать для отделения молибдена от меди, удаления примесей в цинке и кадмии и окислителя соединения при флотации; он также может быть использован для отбеливания специальных тканей, воска, жира и смолы, а также абсорбента противогазов и красителя для дерева и меди.Пищевой продукт можно использовать в качестве отбеливателя, дезинфицирующего средства, дезодоранта, средств для очистки воды и рафинирующего агента углекислого напитка.
4. Дезинфекционный антисептик;
5. Может использоваться в качестве аналитического реагента, окислительно-восстановительного титранта, реагента для хроматографического анализа, окислителя и пестицида, а также в органическом синтезе.

Способ производства

Метод прокаливания
Гидроксид калия подвержен таянию обезвоживания и смешивается с мягким порошком марганца.После охлаждения и дробления при температуре 240 ° C он поглощает кислород воздуха и подвергается медленному окислительному прокаливанию для превращения в перманганат калия. После выщелачивания водой или разбавленным раствором проводят фильтрацию и готовят раствор электролита с составом: 160 ~ 180 г / л манганата калия. Гидроксид калия (свободный): 45 ~ 60 г / л, карбонат калия
4KOH + 2MnO2 + O2 → 2K2MnO4 + 2h3O
2K2MnO4 + 2h3O [электролиз] → 2KMnO4 + 2KOH + h3 ↑
Маточный раствор после центробежного разделения выпаривают для извлечения манганата калия и каустифицируют для извлечения гидроксида калия.
Метод жидкофазного окисления:
Гидроксид калия подвергается предварительному нагреву и продувается обогащенным кислородом воздухом или воздухом при температуре выше 200 ° C для жидкофазного окисления мягким порошком марганца. Диоксид марганца сначала подвергается окислению до калия марганца, а затем дополнительно окисляется до калия марганца. Концентрация гидроксида калия контролируется на уровне 60 ~ 70%, а мольное отношение гидроксида марганца к диоксиду марганца составляет (30 ~ 60): 1. Марганат калия подвергается седиментационному разделению.Извлекают гидроксид калия в верхнем слое с последующей кристаллизацией, прессованием на фильтре и растворением в электролитическом маточном растворе. Далее добавляют раствор гидроксида кальция для каустизации, а затем готовят раствор электролита для электролиза после прессования фильтра. Неочищенный продукт перманганата калия подвергают центробежному разделению, а затем перекристаллизацией, центробежным разделением и сушкой для получения конечного продукта готового перманганата калия. Его реакция:
2MnO2 + 6KOH + 0.5O2 → 2K3MnO4 + 3h3O
2K3MnO4 + 0,5O2 + h3O → 2K2MnO4 + 2KOH
2K2MnO4 + 2h3O [электролиз] → 2KMnO4 + 2KOH + h3 ↑
Маточный раствор после центробежного разделения должен подвергаться испарению для восстановления перманганата калия с последующим каустическим восстановлением гидроксида калия.

Токсичность

Он оказывает раздражающее действие на глаза, будучи способным стимулировать слизистую оболочку и придавать глазу среднюю окраску. После разбрызгивания следует немедленно добавить по каплям в глаз 1% перекись водорода и 1% уксусную кислоту, чтобы обесцветить окрашенный глаз.
Для получения дополнительной информации см. «Марганец металлический».

Химические свойства

Он выглядит как красно-фиолетовый ромбовидный, зернистый или игольчатый кристалл с металлическим блеском. Его можно растворить в воде в глубокий пурпурно-красный раствор, слабо растворимый в метаноле, ацетоне и серной кислоте.

Информация об опасностях и безопасности

Категория: окислитель
Токсическая классификация: отравление
Острая токсичность Oral-Rat LD50: 1090 мг / кг; Подкожная мышь LD50: 500 мг / кг
Взрывоопасные и опасные свойства взрывоопасен при попадании органических веществ, восстановителей, серы, фосфора и других легковоспламеняющихся материалов.
Воспламеняемость и опасные свойства сильное тепло вызывает разложение кислорода; является горючим в случае органических веществ, восстановителя, серы, фосфора и других легковоспламеняющихся продуктов с горением, образующим токсичный марганецсодержащий дым
Характеристики хранения и транспортировки Сокровищница: вентилируемая, легкая загрузка и разгрузка; Храните его отдельно от органических веществ, восстановителя и серного фосфора.
Огнетушитель Туманная вода, песок
Профессиональный стандарт TWA 5 мг (Mn) / м3; СТЭЛ 6 мг (Mn) / м3

Химические свойства

Перманганат калия, перманганат калия KMnO4, пурпурное твердое вещество, растворимое, образуется при окислении подкисленного раствора манганата калия хлором, а затем испаряется.

Химические свойства

Перманганат калия представляет собой темно-пурпурное кристаллическое твердое вещество со сладким вкусом, которое разлагается при 240 ° C и взрывается при контакте с окисляемыми материалами. Используется в качестве дезинфицирующего и аналитического реагента, в красителях, отбеливателях и лекарственных препаратах, а также в качестве промежуточного химического вещества.

Физические свойства

Темно-фиолетовый ромбоэдрический кристалл; плотность 2,703 г / см 3 ; устойчив на воздухе, разлагается при температуре около 240 ° С; умеренно растворим в холодной воде, 6.38 г / 100 мл при 20 ° C, растворимые в горячей воде, 25 г / 100 мл при 65 ° C; разлагается спиртом, ацетоном и многими органическими растворителями, вызывающими их окисление; также разлагается концентрированными кислотами.

Использует

Перманганат калия (KMnO4) - темно-пурпурно-голубоватый кристалл со слегка сладким вкус. Это произведено, окисляя манганат в электролизере или передавая углекислый газ через горячий раствор манганата и затем охлаждают до образования кристаллов перманганата.это сильный окислитель, особенно с органическими веществами, что делает его хорошим дезинфицирующим средством, дезодоратор, отбеливатель и антисептик.

Использует

Перманганат калия (KMnO4) представляет собой пурпурно-кристаллическое окисляющее соединение, используемое в качестве антисептик и дезинфицирующее средство для подавления роста вредных для кожи микроорганизмов и бактерий. До того, как антибиотики стали доступны, их использовали для лечения траншейного рта и импетиго.
Ротовая траншея (некротический язвенный гингивит), также называемая «инфекцией Винсента», обычно влияет на молодых людей и считается одной из форм заболеваний пародонта.Если не лечить, это может привести к потере тканей десны и в конечном итоге к потере зубов. Сегодня существуют более эффективные методы лечения. для рва, чем KMnO4.

Использует

Отбеливающие смолы, воски, жиры, масла, солома, хлопок, шелк и другие волокна и шкура серны; окрашивание древесины в коричневый цвет; печатные ткани; отмывание СО2 при производстве минеральных вод; истребление Oidium Tuckeri; фотография; дубильные кожи; очистка воды; с раствором формальдегида для удаления газообразного формальдегида для дезинфекции; как важный реагент в аналитической и синтетической органической химии.

Определение

перманганат калия: соединение KMnO 4 , образующее пурпурные кристаллы с металлическим блеском, растворимые в воде (интенсивный пурпурный раствор), ацетон и метанол, но разлагающиеся этанолом; R.D. 2,70; Разложение начинается чуть выше 100 ° С и завершается при 240 ° С. Соединение получают путем сплавления оксида марганца (IV) с гидроксидом калия для образования манганата и электролиза раствора марганца с использованием железных электродов при температуре около 60 ° С. Альтернативный способ предусматривает получение манганата натрия с помощью аналогичного процесса синтеза, окисление хлором и серной кислотой, обработка хлоридом калия закристаллизовать требуемый продукт.Манганат калия (VII) широко используется в качестве окислителя и адизинфектанта в различных областях применения и в качестве аналитического реагента.

Подготовка

Перманганат калия производится из марганцевой руды, содержащей не менее 60% диоксида марганца, MnO 2 . Тонкоизмельченную руду смешивают с 50% -ным гидроксидом калия и нагревают при температуре около 350 ° С во вращающихся печах. Это превращает диоксид марганца в марганат калия:
MnO 2 2+ 4KOH + O 2 → 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O
Полученный выше марганат калия окисляется до перманганата в результате электролиза или химическим окислением.Электролитическое окисление встречается чаще. Электролизеры имеют катоды из железных прутков и никелированные аноды. Расплав марганата калия экстрагируют водой перед его электролизом, а затем электролизуют при напряжении в ячейке 2,3 В и токе около 1400 ампер. Перманганат производится на аноде, а вода восстанавливается до газообразных водородных и гидроксильных ионов на катоде:
2K 2 MnO 4 4+ 2H 2 O → 2KMnO 4 + 2KOH + H 2 .

Показания к применению

Перманганат калия (KMnO4) является окислителем, который быстро становится неактивен в присутствии органического материала.Окислительное действие химического вещества якобы ответственен за свою бактерицидную активность. Это также вяжущее и фунгицидное средство. Этот препарат окрашивает кожу и одежду и не растворяется кристаллы вызовут химический ожог. В настоящее время используется реже (в первую очередь в качестве противогрибкового средства) и может быть немного лучше, чем вода в качестве влажной повязки. Разведение от 1: 4000 до 1: 16000 используется на плавающих или оголенных поверхностях (один измельченную таблетку 65 мг, растворенную в 250-500 мл; одна таблетка 330 мг растворяется от 1500 мл до 3000 мл).Для использования в качестве лечебной ванны, 8 г (примерно 2 чайную ложку) следует растворить в 200 л (полная ванна) воды, чтобы получить около Разведение 1: 25000. Пятна на коже можно удалить слабым раствором щавелевой кислоты. кислота или тиосульфат натрия.

Общее описание

Пурпурно окрашенное кристаллическое твердое вещество. Негорючий, но ускоряет горение горючего материала. Если горючий материал тонко разделен, смесь может быть взрывоопасной. Контакт с жидкими горючими материалами может привести к самовозгоранию.Контакт с серной кислотой может привести к пожару или взрыву. Используется для изготовления других химикатов и в качестве дезинфицирующего средства.

Реакции воздуха и воды

Растворим в воде.

Реактивность профиля

Перманганат калия является очень сильным окислителем, особенно в кислой среде. Реагирует с накаливанием с карбидом алюминия [Mellor 5: 872. 1946-47]. Размол сурьмы или мышьяка вызывает воспламенение металлов [Mellor 12: 322.1946-47]. Смеси с уксусной кислотой или уксусным ангидридом могут взорваться, если не хранить их в холодном состоянии [Von Schwartz 1918. p. 34]. Взрывы могут происходить, когда подкисленные растворы вступают в контакт с бензолом, сероуглеродом, диэтиловым эфиром, этиловым спиртом, нефтью или органическими веществами. Контакт с глицерином может привести к взрыву [Pieters 1957. p. 30]. Контакт с концентрированным раствором перекиси водорода может привести к взрыву [Haz. Химреагент Данные 1973. р. 230]. Контакт с твердым гидроксиламином вызывает немедленное белое пламя [Mellor 8: 294.1946-47]. Транспортировка через полипропиленовую трубку воспламенила трубку [MCA Case History 1842. 1972]. Смешивание с концентрированной серной кислотой в сосуде с влагой вызвало взрыв (вследствие образования гептооксида марганца) [Delhez 1967].

Опасность

Опасный пожар и риск взрыва в контакте с органическими материалами, мощным окислителем.

Опасность для здоровья

Ожоги и пятна на коже темно-коричневые. При попадании внутрь вызывает тяжелые расстройства желудочно-кишечной системы.Может быть смертельным, если более 4 унций. потребляются.

Пожарная опасность

Поведение в огне: Может вызвать пожар при контакте с горючими веществами. Контейнеры могут взорваться.

Промышленное использование

Это кристаллическое вещество глубокого пурпурного цвета, чрезвычайно растворимое в воде (60 г / л). При температуре выше 200 ° C KMnO4 разлагается в соответствии со следующим реакция: 2KMnO4 + Тепло? K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
Перманганат калия оказывает угнетающее действие на большинство сульфидных минералов, включая сфалерит, пирротин и халькопирит.Он был использован для подавления пирротина и арсенопирита в пиритовой флотации щелочной контур. Исследования проводились на депрессии меди в разделении медь-молибденит с многообещающими результатами. Там очень мало известно о угнетающем действии KMnO 4 по отношению к pH.

Профиль безопасности

Человеческий яд проглатывания. Экспериментально отравляется легковоспламеняющимися химическими реакциями. мощный окислитель. Опасный взрыв опасности; Обращаться осторожно.Взрывы могут встречаются в контакте с органическими или легко окисляемые материалы, как в сухом, так и в решение. Опасные; держаться подальше от горючие материалы. Взрывается при контакте с уксусной кислотой, уксусный ангидрид, аммиачная селитра, диметилформамид, формальдегид, концентрированная соляная кислота, калий хлорид + серная кислота, серная кислота + вода. Образует чувствительные взрывоопасные смеси с алюминиевой пудрой + аммоний нитрат + глицерилнитрат + нитроцеллюлоза, перхлорат аммония, мышьяк, фосфор, сера, шлаковая вата, титан.Воспламеняется при контакте с алди диметил сульфоксид, этиленгликоль, h3S3, HCl, h3SO4, (h3SO4 + органическое вещество), (h3SO4 + KCl), Nh5ClO4, Nh4, Nh5, NO3, Nh3OH, органическое вещество, дерево, кислородсодержащий органические соединения (например, этиленгликоль, пропан-1,2-диол, эритрит, маннит, триэтаноламин, 3-хлорпропан-1,2-диол, ацетальдегид, изобутиральдегид, бензальдегид, ацетилацетон, сложные эфиры этиленгликоль, молочная кислота, уксусная кислота, щавелевая кислота кислота). правильные условия с ацетоном + трет- бутиламин, спирты + азотная кислота, алюминий карбид, аммиак + серная кислота, сурьма, уголь + пероксомоносерная кислота, дихлорметилсилан, диметилсульфоксид, этанол + серная кислота, глицерин, концентрированная плавиковая кислота, водород перекись, трисульфид водорода, гидроксиламин, углерод, органические нитросоединения, полипропилен, 3,4,4'- триметилдифенилсульфон.При нагревании до разложения выделяет токсичные пары K2O. Смотрите также ПЕРМАНСКИЕ ГАНАТЫ.

Потенциальная экспозиция

Перманганат калия используется в растворах в качестве дезинфицирующего средства, местного антибактериального средства; дезодоратор, отбеливатель; и в воздухе и в воде очистки.

Доставка

UN1490 Перманганат калия, класс опасности: 5,1; Метки: 5.1-окислитель.

Методы очистки

Кристаллизовать его из горячей воды (4 мл / г при 65 о), затем высушить в вакуумном эксикаторе над CaSO4.Phillips and Taylor [J Chem Soc. 4242 1962] охладили водный раствор KMnO4, насыщенный при 60 ° С, до комнатной температуры в темноте и отфильтровали его через воронку из пористого стекла из пористого стекла № 4. Раствор оставляли испаряться на воздухе в темноте в течение 12 часов, и надосадочную жидкость декантировали с кристаллов, которые как можно быстрее сушили с помощью фильтровальной бумаги.

Несовместимости

Перманганат калия является мощным окислитель, то есть он инициирует пожар или взрыв, если соприкасаться с восстановителями; горючие, органические материалы; сильные кислоты; или окисляемое твердое вещество, жидкость или газ; глицерин, этиленгликоль; полипропилен, гидроксил- амин, трисульфид водорода; сурьма, мышьяк, серная кислота; пероксид водорода; фосфор и любые мелкодисперсные горючий материал.Он будет разлагаться и выпускать кислород при контакте с теплом, спиртом, кислотами, соли железа; йодиды и оксалаты.

Утилизация отходов

Реагировать с восстановителем, нейтрализовать и смывать в канализацию

Продукты для приготовления перманганата калия и сырье

Сырье

Продукты для приготовления

,

Смотрите также