Перманганат калію

Перманганат калію
Назва за IUPAC	Манганат калію (VII)
Систематична назва	Перманганат калію
Інші назви	Марганцовка
Ідентифікатори
Номер CAS	7722-64-7
PubChem	516875
Номер EINECS	231-760-3
Номер EC	231-760-3
DrugBank	DB13831
KEGG	D02053
Назва MeSH	D01.530.700 і D01.745.750
RTECS	SD6475000
Код ATC	V03AB18 і D08AX06
SMILES	[O-][Mn](=O)(=O)=O.[K+]
InChI	InChI=1S/K.Mn.4O/q+1;;;;;-1
Властивості
Молекулярна формула	KMnO4
Молярна маса	158,034 г/моль
Зовнішній вигляд	темно-фіолетові кристали з металевим блиском
Запах	без запаху
Густина	2,7 г/см³
Тпл	240 °C (розкладається)
Розчинність (вода)	76 г/л (25 °C) 250 г/л (65 °C)
Розчинність (спирти)	розкладається
Тиск насиченої пари	1Па при 20 °C
Показник заломлення (nD)	1.59
Структура
Кристалічна структура	Ромбічна
Термохімія
Ст. ентальпія; утворення ΔfHo; 298	−813,4 кДж/моль
Ст. ентропія So; 298	171,7 Дж/(моль·К)
Теплоємність, co; p	119,2 Дж/(моль·К)
Небезпеки
ЛД50	750 мг/кг (перорально, щури); 500 мг/кг (підшкурно, миші)
ГГС піктограми
NFPA 704	0 2 1 OX
Пов'язані речовини
Інші аніони	Пертехнетат калію; Перренат калію
Інші катіони	Перманганат натрію; Перманганат амонію; Перманганат кальцію; Перманганат срібла
	Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
	Інструкція з використання шаблону
	Примітки картки

Пермангана́т ка́лію — неорганічна сполука з формулою ${\ce {KMnO4}}$ , що складається з іонів калію ( ${\ce {K+}}$ ) та перманганату ( ${\ce {MnO4-}}$ ).

У розчині перманганат-іони мають яскраво-фіолетовий колір, а тверда речовина має вигляд пурпурово-чорних кристалів.

Сполука має сильні властивості окисника, а ступінь окиснення мангану в перманганаті дорівнює +7.

В Україні перманганат калію внесено до переліку прекурсорів^[3], що обмежує його продаж в аптеках.

Фізичні властивості

Зовнішній вигляд: темно-фіолетові кристали з металевим блиском. Показник заломлення σ 1,59 (при 20 °C). Розчиняється у воді (див. таблицю), рідкому аміаку, ацетоні (2:100), метанолі, піридині.

Розчинність перманганату калію у воді
Температура, °C	10	20	25	30	40	50	65
Розчинність, г/100 г води	4,22	6,36	7,63	9	12,5	16,8	25

Термодинамічні властивості перманганату калію за стандартних умов
Стандартна ентальпія утворення ΔH	−813,4 кДж/моль
Стандартна енергія Гіббза G	−713,8 кДж/моль
Стандартна молярна ентропія S	171,71 Дж/моль·K
Теплоємність C_p	119,2 Дж/моль·K

Отримання

Хімічна або електрохімічне окислення сполук марганцю, диспропорціонування калію. Наприклад:

${\ce {2MnO2 + 3Cl2 + 8KOH -> 2KMnO4 + 6KCl + 4H2O}}$
${\ce {2K2MnO4 + Cl2 -> 2KMnO4 + 2KCl}}$
${\ce {3K2MnO4 + 2H2O -> 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH}}$
${\ce {2K2MnO4 + 2H2O -> 2KMnO4 + 2KOH + H2 ^}}$

Остання реакція відбувається при електролізі концентрованого розчину манганату калію і є ендотермічною. Вона є основним промисловим способом отримання перманганату калію.

Хімічні властивості

Є сильним окисником. Залежно від pH розчину, окислює різні речовини, відновлюючись до сполук марганцю різного ступеня окислення: у кислому середовищі — до сполук марганцю (II), в нейтральній — до сполук марганцю (IV), у сильно лужному — до сполук марганцю (VI).

Окисно-відновний потенціал
Окиснена форма	Відновлена форма	Середовище	E⁰, В
MnO⁻ ₄	MnO²⁻ ₄	OH⁻	+0,56
MnO⁻ ₄	H₂MnO₄	H⁺	+1,22
MnO⁻ ₄	MnO₂	H⁺	+1,69
MnO⁻ ₄	MnO₂	OH⁻	+0,60
MnO⁻ ₄	Mn²⁺	H⁺	+1,51

Приклади реакцій наведено нижче (на прикладі взаємодії з сульфітом калію):

В кислому середовищі:
${\ce {2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 -> 6K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O}}$

в нейтральному середовищі:
${\ce {2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O -> 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH}}$

в лужному середовищі:
${\ce {2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH -> K2SO4 + 2K2MnO4 + H2O}}$

в лужному середовищі: на холоді:
${\ce {KMnO4 + K2SO3 + KOH -> K2SO4 + K3MnO4 + H2O}}$

Однак треба зазначити, що остання реакція (у лужному середовищі) протікає за зазначеною схемою тільки при недоліку відновлення і високої концентрації лугу, який забезпечує уповільнення гідролізу манганату калію.

Водні розчини солей:

     Co(NO₃)₂
     K₂Cr₂O₇

     K₂CrO₄
     NiCl₂

     CuSO₄
     **KMnO₄**

При зіткненні з концентрованою сірчаною кислотою перманганат калію вибухає, однак при акуратному з'єднанні з холодною кислотою реагує з утворенням нестійкого оксиду марганцю (VII):

{\ce {2KMnO4 + 2H2SO4 -> 2KHSO4 + Mn2O7 + H2O}}

При цьому, як проміжний продукт може утворюватися сполука — оксосульфат марганцю ${\ce {MnO3HSO4}}$ .

По реакції з фторидом йоду (V) можна отримати аналогічний оксофторид марганцю:

{\ce {KMnO4 + IF5 -> KF + IOF3 + MnO3F}}

При нагріванні розкладається з виділенням кисню (цим способом користуються в лабораторії для отримання чистого кисню). Схему реакції спрощено можна подати рівнянням:

{\ce {2KMnO4 ->[{t}] K2MnO4 + MnO2 + O2 ^}}

Насправді реакція протікає набагато складніше, наприклад, при не дуже сильному нагріванні її можна приблизно описати рівнянням:

{\ce {5KMnO4 ->[{t}] K2MnO4 + K3MnO4 + 3MnO2 + 3O2 ^}}

Реагує з солями двовалентного марганцю, наприклад:

{\ce {2KMnO4 + 3MnSO4 + 2H2O -> 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4}}

Ця реакція в принципі обернена дисмутації:

{\ce {K2MnO4}}

на

{\ce {MnO2}}

та

{\ce {KMnO4}}

.

Водні розчини перманганату калію термодинамічно нестабільні, але кінетично досить стійкі. Їх збереження різко підвищується при зберіганні в темряві.

Застосування

Застосування цієї солі найчастіше засноване на високій окиснювальної здатності перманганат-йона, що забезпечує антисептичну дію.

Медичне застосування

Перманганат калію (лікарський засіб)^[en]

Розбавлені розчини (близько 0,1 %) перманганату калію знайшли найширше застосування в медицині як антисептичний засіб, для полоскання горла, промивання ран, обробки опіків. Як блювотний засіб для прийому всередину при деяких отруєннях використовують розведений розчин.

Фармакологічна дія

Антисептичний засіб з групи окисників. При зіткненні з органічними речовинами виділяє атомарний кисень. Утворений при відновленні препарату оксид утворює з білками комплексні сполуки — альбумінати (за рахунок цього калію перманганат в малих концентраціях має в'яжучу, а в концентрованих розчинах — дражливу, припікаючу і дубильну дію). Дезодорує. Ефективний при лікуванні опіків і виразок. Здатність калію перманганату знешкоджувати деякі отрути лежить в основі використання його розчинів для промивання шлунку при отруєннях невідомою отрутою і харчових токсикоінфекціях. При попаданні всередину всмоктується, діючи (призводить до розвитку метгемоглобінемії). Використовується також в гомеопатії.

Показання

Змазування виразкових і опікових поверхонь — інфіковані рани, виразки і опіки шкіри. Полоскання порожнини рота та ротоглотки — при інфекційно-запальних захворюваннях слизової оболонки порожнини рота і ротоглотки (у тому числі при ангінах). Для промивання та спринцювання при гінекологічних та урологічних захворюваннях — кольпіти і уретрити. Для промивань — шлунку при отруєннях, викликаних прийомом всередину алкалоїдів (морфін, аконітин, нікотин), синильною кислотою, фосфором, хініном; шкіри — при попаданні на неї аніліну; очей — при ураженні їх отруйними комахами.

Протипоказання

Гіперчутливість.

Побічні дії

Алергічні реакції, при використанні концентрованих розчинів — опіки і подразнення. Передозування. Симптоми: різкий біль у порожнині рота, по ходу стравоходу, в животі, блювота, діарея; слизова оболонка порожнини рота і глотки — набрякла, темно-коричневого, фіолетового кольору, можливий набряк гортані, розвиток механічної асфіксії, опікового шоку, рухового збудження, судом, явищ паркінсонізму, геморагічного коліту, нефропатії, гепатопатії. При зниженій кислотності шлункового соку можливий розвиток метгемоглобінемії з вираженим ціанозом і задишкою. Смертельна доза для дітей — близько 3 г, для дорослих — 0,3–0,5 г/кг.

Лікування: метиленовий синій (50 мл 1 % розчину), аскорбінова кислота (в/в — 30 мл 5 % розчину), ціанокобаламін — до 1 мг, піридоксин (в/м — 3 мл 5 % розчину).

Спосіб застосування та дози

Зовнішньо, у водних розчинах для промивання ран (0,1–0,5 %), для полоскання рота і горла (0,01–0,1 %), для змазування виразкових і опікових поверхонь (2–5 %), для спринцювання (0,02–0,1 %) в гінекологічній і урологічній практиці, а також промивання шлунку при отруєннях.

Взаємодія

Хімічно несумісний з деякими органічними речовинами (вугілля, цукор, танін) і з речовинами, які легко окислюються — може статися вибух.

Інші сфери застосування

Застосовується для визначення перманганатної окислюваності при оцінці якості води згідно з ГОСТ 2761-84 (ГОСТ 23268.12-78) за методом Кубеля^[4]^[5].
Лужний розчин перманганату калію добре відмиває лабораторний посуд від жирів і інших органічних речовин.
Розчини (концентрації приблизно 3 г/л) широко застосовуються для тонування фотографій.
У піротехніці застосовують як сильний окислювач.
Застосовують як каталізатор розкладу перекису водню в космічних рідинно-ракетних двигунах.
Водний розчин перманганату калію використовується для травлення дерева, як морилки.
Водний розчин застосовується також для виведення татуювань. Результат досягається за допомогою хімічного опіку, при якому відмирають тканини, в яких міститься барвник. Цей метод мало чим відрізняється від простого зрізання шкіри, зазвичай він менш ефективний і неприємніший, оскільки опіки гояться набагато довше. Татуювання не видаляється повністю, на його місці залишаються шрами.
Перманганат калію або біхромат натрію використовуються як окислювач при отриманні метану, і парафталевих кислот з мета- і пара-ксилолу відповідно.

Див. також

Примітки

↑ перманганат калію. PubChem [Інтернет]. Bethesda (MD): Національна медична бібліотека (США), Національний центр біотехнологічної інформації. Процитовано 2 квітня 2023.

↑ Про затвердження переліку наркотичних засобів, психотропних речовин і прекурсорів. Офіційний вебпортал парламенту України (укр.). Процитовано 3 квітня 2023.

↑ Мураєва О. О. КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ з дисципліни «АНАЛІТИЧНА ХІМІЯ» (С.9), 2009

↑ Економіка водокористування: стан, проблеми, перспективи: монографія/ Н. Л. Авраменко, І. С. Сагайдак, Т. М. Чорна. — К. : ТОВ «7БЦ», 2018. — 138 с. ISBN 978-617-7625-48-2 Ел.джерело [Архівовано 13 серпня 2021 у Wayback Machine.] (4, 44, 50-51, 53, 58, 84)

Джерела

Вульфсон Н. С. — Препаративная органическая химия. —перевод с польского В. В. ШПАНОВА и В. С. ВОЛОДИНОЙ. — М., 1959. — С.656,657.(рос.)
Казанский Б. А. (ред.) — Синтезы органических препаратов (Сборник 3) с.145.(рос.)
Реми Г. — Курс неорганической химии (Том 1) с.817.(рос.)

Література

Фармацевтична хімія : [арх. 11 березня 2021] : підручник / ред. П. О. Безуглий. — Вінниця : Нова Книга, 2008. — 560 с. — ISBN 978-966-382-113-9. (С.?)
Фармакологія: підручник (ВНЗ І—ІІІ р. а.) / І. В. Нековаль, Т. В. Казанюк. — 7-е вид., переробл. і допов. — «Медицина», 2016 — 552 с. ISBN 978-617-505-507-6 (С.?)

Посилання

КАЛІЮ ПЕРМАНГАНАТ [Архівовано 17 березня 2016 у Wayback Machine.] //Фармацевтична енциклопедія
National Pollutant Inventory: Manganese and compounds Fact Sheet(англ.)
The Use of Potassium Permanganate in Fish Ponds[Архівовано 6 червня 2011 у Wayback Machine.]
Sugar, NaOH and KMnO4(англ.)

Це незавершена стаття про лікарські засоби.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.

Це незавершена стаття про неорганічну сполуку.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

Search