Как получить перманганат калия уравнение (3 видео)

Электролитический синтез перманганата калия

Марганцевокислый калий (перманганат калия) KMnO₄ представляет собой соль марганцевой кислоты HMnO₄. Плотность KMnO₄ составляет 2,703 г/см 3 , растворимость KMnO₄ в воде при 20 °С—6,4 г на 100 г H₂O, а при 60 °С 22,2 г. Перманганат калия KMnO₄ является сильным окислителем. При смешении его с концентрированной H₂SO₄ (а также с глицерином и некоторыми другими веществами) может произойти взрыв. KMnO₄ — термически неустойчивая соль, при нагревании >200 °С разлагается по схеме

Результаты новых исследований термической диссоциации KMnO₄ в токе кислорода показали, что процесс протекает в две стадии:

с тепловыми эффектами при 225 и 660 °С.

В кислых средах KMnO₄ Mn (VII) восстанавливается до Mn (II), например, MnSO₄. Перманганат калия (KMnO₄) как открытая термодинамическая система проанализирована А. А. Кабановым. Промышленное производство KMnO₄ основано на электролитическом окислении K₂MnO₄[Mn (VI)] до KMnO₄ [Mn (VII)]. На первой стадии технологического процесса получают К₂MnO₄ путем нагревания смеси пиролюзита с 50 %-ным раствором едкого калия (KOH) до 200—250 °С. Химическое взаимодействие KOH с MnO₂ с участием кислорода воздуха описывается реакцией

Сплав содержит 20—30 % H₂MnO₄. Затем перманганат калия K₂MnO₄, в котором марганец содержится в виде MnО₄ 2- , выщелачивают с получением раствора. На следующей стадии анион MnО₄ 2- окисляют до MnO₂. Этот процесс описывается схемой

Образующийся на катоде KOH центрифугированием отделяют от KMnO₄, упаривают и возвращают в оборотный цикл. Состав электролита в начале (А) и в конце (Б) электролиза характеризуется следующими данными, г/л:

Синтезированный продукт KMnO₄ подвергают последовательно обработке (растворению при 85 °С, кристаллизации, центрифугированию, вакуум-сушке, измельчению и рассеву) для получения товарного кристаллического марганца чистого калия KMnO₄. Общая характеристика электролизера и процесса приведена ниже по В. В. Стендеру. В стальной кожух электролизера (цилиндр диаметром 2 м и высотой 1 м с коническим дном) помещается несколько концентрических рядов анодов (никелевые и (или) железные листы). Просвет между рядами анодов составляет 100 мм. В этих просветах располагаются концентрическими рядами катоды (железные стержни диаметром 20—25 мм). При конструировании электролизера учитывают возможность восстановления KMnO₄ на катоде, если плотность тока будет недостаточно большой по сравнению с плотностью тока на аноде. Число катодных стержней подбирают таким, чтобы плотность тока на катоде была в десять раз выше, чем на аноде. Это исключает возможность восстановления марганца на катоде щелочью по реакции

Плотность тока на аноде составляет 60—70 А/м 2 , на катоде 700 А/м 2 . Токовая нагрузка на ванну 1200—1400 А, напряжение на ванне в начале процесса 2,7 В, в конце 8 В. Температура электролиза составляет 60—70 °С. Удельный расход электроэнергии достигает 0,7—1,0 кВт • ч на 1 кг KMnO₄. Продолжительность одного цикла электролиза составляет 48 ч. Кристаллы KMnO₄ имеют темно-фиолетовый, а растворы в воде — красно-фиолетовый цвет.

Содержание

Применение KMnO4
Перманганат калия ГОСТ 20490-75
Содержание
Физические свойства
Термодинамические свойства
Химические свойства
Применение
Медицинское применение
Фармакологическое действие
Показания
Противопоказания
Способ применения и дозы
Предосторожности
Другие сферы применения
Получение
Ограничение на покупку
Acetyl
🎬 Видео

Видео:Получение перманганата калияСкачать

Применение KMnO₄

В аналитической химии стандартные растворы KMnO₄ применяют для количественных объемных определений металлов (титриметрического анализа). Титрование восстановителей (Fe (II), Mn (II), Mo (III), Ti (III), O₂ – и др.) стандартным раствором KMnO₄ проводится в кислой среде. Реакция титрования в этом случае протекает по схеме

MnO₄ – + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H₂O.

Вторую группу веществ составляют сульфиты, сульфиды, тиосульфаты и др., которые окисляются легче в нейтральной или щелочной среде. Реакция описывается схемой

В химическом производстве перманганаты применяют как окислители. Перманганат калия KMnO₄ обладает сильным дезинфицирующим свойством, что определяет его широкое использование в медицине.

Видео:Как получают перманганат калия? Можно ли электролизом?Скачать

Перманганат калия ГОСТ 20490-75

Перманганат калия


Систематическое наименование	Перманганат калия
Традиционные названия	Марганцовокислый калий, марганцовка
Хим. формула	KMnO₄
Состояние	твердое (хрупкие кристаллы)
Молярная масса	158,034 г/моль
Плотность	2,703 г/см³
Т. разл.	240 °C
Мол. теплоёмк.	119,2 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования	-813,4 кДж/моль
Растворимость в воде	6,38 (20 °C)
Рег. номер CAS	ГОСТ 5777-84 ГОСТ 20490-75
Рег. номер CAS	7722-64-7
PubChem	516875
Рег. номер EINECS	231-760-3
SMILES
Рег. номер EC	231-760-3
RTECS	SD6475000
Номер ООН	1490
ChemSpider	22810
Токсичность	низкая
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Перманганат калия (лат. Kalii permanganas , распространённое название в быту — марганцовка) — марганцовокислый калий, калиевая соль марганцовой кислоты. Химическая формула — KMnO₄. Представляет собой тёмно-фиолетовые, почти чёрные кристаллы, при растворении в воде образующие ярко окрашенный раствор цвета фуксии.

Видео:ПЕРМАНГАНАТ КАЛИЯ | МАРГАНЦОВКА | Химические свойства марганцовки | Химические реакции | ХимияСкачать

Содержание

1 Физические свойства
- 1.1 Термодинамические свойства
2 Химические свойства
3 Применение
- 3.1 Медицинское применение
  - 3.1.1 Фармакологическое действие
  - 3.1.2 Показания
  - 3.1.3 Противопоказания
  - 3.1.4 Способ применения и дозы
- 3.2 Предосторожности
- 3.3 Другие сферы применения
4 Получение
5 Ограничение на покупку

Видео:Самые сложные ОВР с перманганатом калия | Химия ЕГЭ 2023 | УмскулСкачать

Физические свойства

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

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

Растворимость перманганата калия в воде

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 C_p	119,2 Дж/(моль·K) (т) (при 298 К)

Видео:Задание 29 ОВР: перманганат калия в разных средах - видимые признаки реакций | Химия ЕГЭ | УМСКУЛСкачать

Химические свойства

Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы по отношению к водородному электроду

Окисленная форма	Восстановленная форма	Среда	E 0 , В
MnO₄ −	MnO₄ 2−	OH −	+0,56
MnO₄ −	H₂MnO₄	H +	+1,22
MnO₄ −	MnO₂	H +	+1,69
MnO₄ −	MnO₂	OH −	+0,60
MnO₄ −	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):

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
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 иода(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.

Окисляет органические вещества. В частности, разбавленные растворы перманганата калия в щелочной и нейтральной среде окисляют алкены до диолов (реакция Вагнера):

Водные растворы перманганата калия термодинамически нестабильны, но кинетически довольно устойчивы. Их сохранность резко повышается при хранении в темноте.

При смеси с пероксидом водорода протекает следующая реакция:

Видео:ОВР с перманганатом калия.Скачать

Применение

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

Медицинское применение

Другие названия
Лекарственные формы
Классификация
Химическое соединение
Перманганат калия
Kalii permanganas
ИЮПАК	Перманганат калия
Брутто-формула	KMnO₄
CAS	7722-64-7
PubChem	516875
DrugBank	13831
Фармакол. группа	Антисептики и дезинфицирующие средства
АТХ	D08AX06
порошок для приготовления раствора
KMnO4, Калия перманганат, Марганцовка, Хамелеон минеральный, Марганцевокислый калий, Марганцовокислый калий, Калий марганцевокислый
Перманганат калия

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 отравлениях морфином, аконитином и некоторыми другими алкалоидами используют разбавленный (0,02—0,1 %) раствор перманганата калия.

Фармакологическое действие

Антисептическое средство. При соприкосновении с органическими веществами выделяет атомарный кислород. Образующийся при восстановлении препарата оксид образует с белками комплексные соединения — альбуминаты (за счёт 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 приёмом внутрь алкалоидов (морфин, аконитин, никотин), синильной кислотой, фосфором, хинином; кожи — при попадании на неё анилина; глаз — при поражении их ядовитыми насекомыми.

Противопоказания

При передозировке: резкая боль в полости рта, по ходу пищевода, в животе, рвота, диарея; слизистая оболочка полости рта и глотки — отёчная, тёмно-коричневого, фиолетового цвета, возможен отёк 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 (внутривенно — 30 мл 5 % раствора), цианокобаламин — до 1 мг , пиридоксин (внутримышечно — 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.

Предосторожности

Активно взаимодействует при нагреве и даже при комнатной температуре с большинством восстановителей, например, органическими веществами (сахарозой, танинами, глицерином и многими другими), легкоокисляющимися веществами, поэтому при смешивании происходит саморазогревание, что иногда вызывает самовоспламенение смеси (с концентрированным раствором глицерина, или безводным — всегда) и может привести к взрыву.

Очень опасно растирание сухого перманганата калия с органическими веществами и порошками активных металлов и неметаллов (кальцием, алюминием, магнием, фосфором, серой и др.) — весьма вероятен взрыв.

Другие сферы применения

Применяется для определения перманганатной окисляемости при оценке качества воды согласно ГОСТ 2761-84 по методу Кубеля.
Щелочной раствор перманганата калия хорошо отмывает лабораторную посуду от жиров и других органических веществ.
Растворы (концентрации примерно 3 г/л) широко применяются при тонировании фотографий.
В пиротехнике применяют в качестве сильного окислителя.
Применяют в качестве катализатора разложения перекиси водорода в космических жидкостно-ракетных двигателях.
Водный раствор перманганата калия используется для травления дерева, в качестве морилки.
Водный раствор применяется также для выведения татуировок. Результат достигается посредством химического ожога, при котором отмирают ткани, в которых содержится красящее вещество. Данный метод немногим отличается от простого срезания кожи, обычно он менее эффективен и более неприятен, так как ожоги заживают намного дольше. Татуировка не удаляется полностью, на её месте остаются шрамы.
Перманганат калия или бихромат натрия используются в качестве окислителя при получении мета- и парафталевых кислот из мета- и параксилолов соответственно (см. Терефталевая кислота).

Видео:Перманганат калия разложениеСкачать

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.

Видео:Опыты по химии. Получение кислорода из перманганата калияСкачать

Ограничение на покупку

Входит в IV список прекурсоров ПККН в России (допускается исключение некоторых мер контроля).

14 июня 2013 года на Украине был признан прекурсором и внесён в список наркотических веществ.

Видео:Разложение перманганата калия. Химический опытСкачать

Acetyl

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

H +

Li +

K +

Na +

NH₄ +

Ba 2+

Ca 2+

Mg 2+

Sr 2+

Al 3+

Cr 3+

Fe 2+

Fe 3+

Ni 2+

Co 2+

Mn 2+

Zn 2+

Ag +

Hg 2+

Pb 2+

Sn 2+

Cu 2+

OH —

—

F —

—

Cl —

Br —

I —

S 2-

—

HS —

SO₃ 2-

—

HSO₃ —

SO₄ 2-

—

HSO₄ —

—

NO₃ —

—

NO₂ —

PO₄ 3-

—

CO₃ 2-

CH₃COO —

—

SiO₃ 2-

Растворимые (>1%)

Нерастворимые (

Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время.

Вы можете также связаться с преподавателем напрямую:

8(906)72 3-11-5 2

Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса » » на другом сайте.

Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши.

Если вы считаете, что результат запроса » » содержит ошибку, нажмите на кнопку «Отправить».

Этим вы поможете сделать сайт лучше.

К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна.

На сайте есть сноски двух типов:

Подсказки — помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего.

Дополнительная информация — такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения.

Здесь вы можете выбрать параметры отображения органических соединений.