Перманганат - Permanganate
Имена | |
---|---|
Систематическое название ИЮПАК
Перманганат |
|
Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol )
|
|
ЧЭБИ | |
ChemSpider | |
PubChem CID
|
|
UNII | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
Характеристики | |
MnO- 4 |
|
Молярная масса | 118,934 г · моль -1 |
Конъюгированная кислота | Пермангановая кислота |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|
Ссылки на инфобоксы | |
Перманганата это общее название для химического соединения , содержащего манганат (VII) ион , ( MnO-
4). Поскольку марганец находится в степени окисления +7 , перманганат-ион (VII) является сильным окислителем . Ион имеет тетраэдрическую геометрию . Растворы перманганата имеют пурпурный цвет и стабильны в нейтральной или слабощелочной среде. Точная химическая реакция зависит от присутствующих органических загрязнителей и используемого окислителя. Например, трихлорэтан (C 2 H 3 Cl 3 ) окисляется перманганат-ионами с образованием диоксида углерода (CO 2 ), диоксида марганца (MnO 2 ), ионов водорода (H + ) и ионов хлора (Cl - ).
- 8 MnO-
4+ 3 С
2ЧАС
3Cl
3→ 6 СО
2+ 8 MnO
2+ H+
+ 4 часа
2O + 9 Cl-
В кислом растворе перманганат (VII) восстанавливается до бледно-розовой степени окисления +2 иона марганца (II) (Mn 2+ ).
- 8 часов+
+ MnO-
4+ 5 е - → Mn 2+ + 4 H 2 O
В сильно щелочном растворе перманганат (VII) восстанавливается до зеленой +6 степени окисления манганат- иона MnO.2-
4.
-
MnO-
4+ е - → MnO2-
4
Однако в нейтральной среде он восстанавливается до степени окисления коричневого +4 диоксида марганца MnO 2 .
- 2 Н 2 О + MnO-
4+ 3 e - → MnO 2 + 4 OH -
Производство
Перманганаты могут быть получены путем окисления соединений марганца, таких как хлорид марганца или сульфат марганца , сильными окислителями, например, гипохлоритом натрия или диоксидом свинца :
- 2 MnCl 2 + 5 NaClO + 6 NaOH → 2 NaMnO 4 + 9 NaCl + 3 H 2 O
- 2 MnSO 4 + 5 PbO 2 + 3 H 2 SO 4 → 2 HMnO 4 + 5 PbSO 4 + 2 H 2 O
Он также может быть получен путем диспропорционирования из манганатов , с диоксидом марганца в качестве побочного продукта:
- 3 Na 2 MnO 4 + 2 H 2 O → 2 NaMnO 4 + MnO 2 + 4 NaOH
Их производят в промышленных масштабах путем электролиза или окисления на воздухе щелочных растворов манганатных солей ( MnO2-
4).
Характеристики
Перманганаты (VII) являются солями из марганцовой кислоты . Они имеют темно-фиолетовый цвет из-за перехода заряда . Перманганат (VII) - сильный окислитель , похожий на перхлорат . Поэтому он широко используется в качественном анализе, который включает окислительно-восстановительные реакции ( перманганометрия ). Согласно теории, перманганат достаточно силен, чтобы окислять воду, но на самом деле этого не происходит ни в какой степени. Кроме того, он стабилен.
Это полезный реагент , но он не очень селективен по отношению к органическим соединениям. Перманганат калия используется как дезинфицирующее средство и добавка для очистки воды в аквакультуре.
Манганаты (VII) термически не очень стабильны. Например, перманганат калия разлагается при 230 ° C на манганат калия и диоксид марганца , выделяя газообразный кислород :
- 2 KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
Перманганат может окислять амин до нитросоединения , спирт до кетона , альдегид до карбоновой кислоты , концевой алкен до карбоновой кислоты , щавелевую кислоту до диоксида углерода и алкен до диола . Этот список не является исчерпывающим.
При окислении алкенов одним промежуточным продуктом является циклическая разновидность Mn (V):
Соединения
- Перманганат аммония , NH 4 MnO 4
- Перманганат кальция , Ca (MnO 4 ) 2
- Перманганат калия , KMnO 4
- Перманганат натрия , NaMnO 4
- Перманганат серебра , AgMnO 4
Смотрите также
- Перхлорат , аналогичный ион с центром хлора (VII)
- Хромат , изоэлектронный перманганату
- Пертехнетат