Manganistan draselný

Manganistan draselný, KMnO4, známý též pod označením hypermangan, je sloučenina manganu s černo-šedými krystalky, která se velmi dobře rozpouští ve vodě za vzniku fialového roztoku. V analytické chemii jsou roztoky KMnO4 jedním ze základních oxidimetrických činidel pro redoxní titrace v tzv. manganometrii. V lékařství se využívá pro své oxidační vlastnosti jako antiseptikum.

Manganistan draselný

Buňka krystalové mřížky manganistanu draselného

Obecné
Systematický název manganistan draselný
Triviální název hypermangan
Latinský název Kalii permanganas
Kalium permanganicum
Anglický název Potassium permanganate
Německý název Kaliumpermanganat
Sumární vzorec KMnO4
Vzhled fialová krystalická látka; temně růžový roztok
Identifikace
Registrační číslo CAS 7722-64-7
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) 231-760-3
Indexové číslo 025-002-00-9
PubChem 24400
UN kód 1490
Číslo RTECS SD6475000
Vlastnosti
Molární hmotnost 158,034 g/mol
Molární koncentrace cM 0,394 mol/dm3 (6% roztok)
Teplota rozkladu 240 °C (513 K)
Hustota 2,703 8 g/cm3 (20 °C)
2,71 g/cm3 (25 °C)
1,039 g/cm3 (6% roztok)
Dynamický viskozitní koeficient 0,985 cP (20 °C, 6% roztok)
Kinematický viskozitní koeficient 0,948 cS (20 °C, 6% roztok)
Rozpustnost ve vodě 2,82 g/100 g (0 °C)
7,63 g/100 g (25 °C)
12,5 g/100 g (40 °C)
25 g/100 g (65 °C)
Měrná magnetická susceptibilita 2,26×10−6 cm3g−1
Struktura
Krystalová struktura kosočtverečná
Hrana krystalové mřížky a= 910,5 pm
b= 572 pm
c= 742,5 pm
Koordinační geometrie tetraedr
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf° −837,6 kJ/mol
Entalpie rozpouštění ΔHrozp 275,6 J/g
Standardní molární entropie S° 171,8 JK−1mol−1
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf° −738 kJ/mol
Izobarické měrné teplo cp 0,744 JK−1g−1
Bezpečnost

GHS03

GHS07

GHS08

GHS09
[1]
Varování[1]
H-věty H272 H302 H410
R-věty R8, R22, R50/53
S-věty S2, S60, S61
NFPA 704
0
2
0
OX
Teplota vznícení nehořlavý
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Fyzikálně-chemické vlastnosti
Vodný roztok manganistanu draselného

Manganistan draselný je dobře rozpustný ve vodě za vzniku temně fialového (při nízké koncentraci růžového) roztoku. Díky silným oxidačním vlastnostem manganistanu dochází pomalu k jeho částečnému rozkladu na oxid manganičitý (MnO2) a z vody se uvolňuje kyslík. Při delším stání roztoku je rozklad manganistanu znatelný a na dně se objevuje černý prášek oxidu manganičitého. Rozpustný je manganistan draselný dále v kyselině sírové (H2SO4), vodném roztoku kyseliny dusičné (HNO3(aq)) a acetonu (CH3COCH3). Kyselinu chlorovodíkovou (HCl) oxiduje manganistan na chlór a ethanol (CH3CH2OH) na oxid uhličitý. Jeho reakce s peroxidem vodíku lze využít k přípravě kyslíku. Manganistan se při této reakci redukuje na burel.

2 KMnO4 + 3 H2O2 → 2 MnO2 + 2 KOH + 3 O2 + 2 H2O

Příprava

Manganistan draselný je vyráběn ve velkém měřítku, kvůli jeho univerzálnímu použití v laboratořích. V první fázi pyrolýzy, v níž je oxid manganičitý ve své přirozené podobě, je tento taven s hydroxidem draselným a zahříván v atmosféře s dusičnanem draselným (zdroj kyslíku). Takto vznikne manganan draselný, který při elektrolýze v alkalickém roztoku přechází v manganistan draselný.

2 MnO2 + 4 OH− + O2 → 2 MnO42− + 2 H2O

2 MnO42− + Cl2 → 2 MnO4− + 2 Cl−

Manganistany mohou být připraveny smícháním roztoků Mn2+ kationtů s velmi silným oxidačním činidlem, které ochotně přidá dioxid, PbO2 nebo NaBiO3. Tyto reakce byly používány pro testování přítomnosti manganu očekávaného ve formě fialové barvy manganistanu.

Využití

Téměř všechny způsoby využití manganistanu draselného jsou odvozeny od toho, že je oxidační činidlo použitelné v různých chemických reakcích v laboratořích i v průmyslu. Díky svým oxidačním vlastnostem se využívá v lékařství jako antiseptikum. Dobře dezinfikuje a vysouší. Účinně působí proti plísním.[2]

Oxidace glycerinu pomocí manganistanu draselného probíhá podle následující rovnice, reakce probíhá velmi bouřlivě.[3]

14 KMnO4 + 4 C3H8O3 → 7 K2CO3 + 7 Mn2O3 + 5 CO2 + 16 H2O

V laboratoři se také používá pro získání kyslíku rozkladem peroxidu vodíku.

2 KMnO4 + 3 H2O2 → 2 MnO2 + 2 KOH + 3 O2 + 2 H2O

Bezpečnost

Pevný KMnO4 je silné oxidační činidlo, ale hlavně by měl být oddělený od látek, které by mohly zrezavět (Fe atd.). Zředěný vodný roztok KMnO4 není nebezpečný. KMnO4 vytváří nebezpečné sloučeniny s koncentrovanými kyselinami. Například reakce s koncentrovanou H2SO4 produkuje vysoce reaktivní oxid manganistý, explozi iniciuje i malé množství organických látek. Při smíšení pevného KMnO4 s čistým glycerolem se směs bouřlivě vznítí.

Jako oxidační činidlo manganistan draselný poskvrní ruce a oblečení, protože probíhá redukce na MnO2. Skvrny na oblečení mohou být odstraněny použitím kyseliny octové. Skvrny na pokožce, které jsou typicky hnědé, zmizí během 48 hodin či se dají odstranit kyselinou citronovou.

Podobné sloučeniny

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Potassium permanganate na anglické Wikipedii.

  1. Potassium permanganate. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)
  2. Dezinficiencia a antiseptika – WikiSkripta. www.wikiskripta.eu [online]. [cit. 2021-04-30]. Dostupné online.
  3. Nechte na zahradě explodovat sopku. Lidovky.cz [online]. 2008-04-26 [cit. 2020-04-29]. Dostupné online.

Literatura
  • VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.

Externí odkazy
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.