Перманганат калия представляет собой темно-фиолетовые, почти черные кристаллы. При растворении в воде, в зависимости от концентрации, он дает раствор от бледно-розового до насыщенного фиолетового оттенка. В горячей воде KMnO4 растворяется лучше. Кристаллы вещества или сильно концентрированный раствор при попадании на кожу или слизистые могут вызвать ожоги.

Химические свойства перманганата калия

Перманганат калия – кислородсодержащая соль. Поскольку катиону K(+) соответствует сильное основание KOH, а аниону MnO4(-) – сильная марганцовая кислота HMnO4, соль KMnO4 не гидролизуется.

KMnO4 – сильнейший окислитель. Он легко окисляет многие неорганические и органические вещества. Продукты восстановления перманганата калия зависят от условий, в которых протекает реакция. Так, в кислой среде он восстанавливается до Mn(2+), в нейтральной – до MnO2, в щелочной – до MnO4(2-).

Например, если добавить калия K2SO3 к подкисленному фиолетовому раствору перманганата калия, он обесцветится, поскольку образуется соль Mn(II):

2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4=2MnSO4+6K2SO4+3H2O.

Это качественная реакция на ион MnO4(-).

Как распознать оксид марганца(IV) MnO2

Оксид марганца(IV) MnO2 – одно из наиболее важных соединений этого металла. Это коричнево-черный оксид, нерастворимый в воде, главный компонент пиролюзита. Так же, как и KMnO4, MnO2 является сильным окислителем, что используется, к примеру, при получении хлора:

MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O.

Бурый осадок MnO2 выпадает при действии сульфита калия K2SO3 на нейтральный раствор перманганата. Степень окисления марганца при этом изменяется от +7 до +4:

2KMnO4+3K2SO3+H2O=2MnO2↓+3K2SO4+2KOH.

Восстановление перманганата до манганата в щелочной среде

В сильно щелочной среде, при большой концентрации щелочи, перманганат калия восстанавливается сульфитом калия до манганата K2MnO4:

2KMnO4+K2SO3+2KOH=2K2MnO4+K2SO4+H2O.

Фиолетовая окраска раствора при этом меняется на зеленую. Манганат калия – соединение марганца, устойчивое в щелочной среде.

Применение перманганата калия

Перманганат калия находит широкое применение как окислитель в химических лабораториях . 0,1% раствор используется в медицине и в быту для дезинфекции, полосканий, лечения ожогов, выведения токсинов.

Совет 2: Как провести качественную реакцию на непредельные углеводороды

Задания на определение веществ, относящихся к разным классам органических соединений – это достаточно распространенный вариант контроля знаний и умений по химии. Сюда можно отнести лабораторный опыт, задание из практической работы или теоретические вопросы с практической направленностью в контрольном тестировании.

Вам понадобится

• - прибор с собранным этиленом;
• - бромная вода или перманганат калия;
• - пробирки.

Инструкция

К непредельным углеводородам относится несколько классов органических соединений, а именно: алкены (), (), алкадиены (бутадиен-1,3). Их то, что они характеризуются наличием кратных (двойных или тройных) связей. На непредельные углеводороды существуют качественные реакции, благодаря которым есть возможность отличить от других классов.

Наиболее распространенным соединением непредельных является этилен, представляющий собой газообразное вещество. Учитывая, что это соединение не имеет ни цвета, ни характерного запаха, визуально идентифицировать его невозможно. Поэтому существует качественная реакция, позволяющая опытным путем определить его наличие. Этилен в своем составе имеет одну двойную связь. При вступлении его с другими веществами одна из связей разрушается и по месту разрыва происходит присоединение других атомов. Визуально это демонстрирует опыт на примере взаимодействия этилена с бромной водой или раствором перманганата калия (марганцовки).

Возьмите пробирку и налейте в нее 2-3 мл бромной воды, которая имеет бурую окраску. Опустите в нее газоотводную трубочку с потоком этилена. Через несколько минут увидите, что бромная вода обесцветилась. Этот опыт является подтверждением наличия непредельного углеводорода - этилена, который вступил в реакцию с бромом с образованием 1,2-дибромэтана.

В силу того, что бромная вода является крайне ядовитым веществом и в общеобразовательных учреждениях запрещена для опытов, ее можно заменить наиболее безопасным перманганатом калия. В быту он известен как марганцовокислый калий или марганцовка.

Возьмите небольшую колбу с водой, поместите с нее несколько кристалликов марганцовки и размешайте - раствор приобретет розовую окраску. Налейте в пробирку 4-5 мл полученного раствора марганца и пропустите через него поток этилена. В результате реакции раствор перманганата калия обесцветится. Это также является характерным показателем наличия непредельных углеводородов, к которому относится этилен. Аналогично идет реакция с алкинами и алкадиенами.

Видео по теме

Обратите внимание

При работе с бромной водой опыты можно проводить только в вытяжном шкафу в защитной маске, очках и перчатках.

Источники:

• качественная реакция на этилен

Совет 3: Какие реакции относятся к окислительно-восстановительным

Окислительно-восстановительные реакции играют важнейшую роль в организме человека. Без них невозможны обмен веществ и процессы дыхания. Большинство химических реакций в природе и промышленном производстве относятся к окислительно-восстановительным.

Прежде чем дать определение окислительно-восстановительным реакциям, необходимо ввести некоторые понятия. Первое из них - степень окисления. Это условный заряд, которым обладает каждый атом вещества. При суммировании степеней окисления всех атомов должен получиться нуль. Таким образом можно найти степень окисления любого атома, которое может принимать разные значения.

Окисление - это процесс отдачи атомом, а восстановление - присоединение электронов. Окислителем называется любое вещество, которое способно принимать электроны (восстанавливаться). Восстановителем называется любое вещество, способное отдавать электроны (окисляться).

Какие реакции относятся к окислительно-восстановительным?

Окислительно-восстановительные реакции приводят к изменению степеней окисления атомов веществ, которые вступают в реакцию. Окисление вызывает повышение степени окисления, а восстановление - понижение. В подобные процессы можно рассматривать как перемещение электрона от восстановителя к окислителю.

Существует несколько видов окислительно-восстановительных реакций:
1. В межмолекулярных реакциях атомы, меняющие степени окисления, находятся в одном и том же веществе. В можно привести реакцию получения серного газа из двуокиси серы.
2. Во внутримолекулярных реакциях атомы, меняющие степени окисления, находятся в разных веществах. Например: реакция разложения дихромата аммония.
3. Самоокисление или самовосстановление. В таких реакциях окислителем и восстановителем служит одно вещество.

Метод электронного баланса

Почти во всех уравнениях окислительно-восстановительных очень сложно подобрать коэффициенты, чтобы уравнять левую и правую часть. Для этого был изобретен простой и изящный метод электронного баланса. Суть его заключается в том, что количество отданных электронов всегда равно количеству принятых.

Введение

Вы зашли в аптеку, и на прилавке увидели небольшой пузырек с надписью "Перманганат калия". В голове тут же включилось мышление любопытного химика: что же это за вещество, для чего предназначено и какие свойства имеет? В общем, из аптеки вы уходите с твердым намерением узнать о нем побольше. Такова стандартная схема знакомства человека с перманганатом калия. Узнать-то вы хотите, но зачастую просто не находите (или не имеете возможности найти) нужную информацию. Сегодня я постараюсь ответить на все ваши вопросы, касающиеся данного соединения.

Определение

Перманганат калия является калиевой солью, источник остатка которой - марганцевая кислота. Иногда его могут назвать "марганцовокислым калием" или "марганцовкой".

Перманганат калия: физические свойства

Это вещество представлено темно-фиолетовыми кристаллами, имеющими металлический блеск. Они растворяются водой, ацетоном, жидким аммиаком, метанолом и пиридином. Чем больше температура воды, тем больше показатель растворимости перманганата калия в ней. А с ацетоном он взаимодействует только при условии, что числовое отношение этой жидкости к марганцовке равняется 100:2.

Перманганат калия: химические свойства

Если вы внимательно взглянете на периодическую систему Д.И.Менделеева, то увидите, что марганец имеет переменную валентность: II, IV и VI. И факторами приобретения того или иного показателя являются среды, в условиях которых находится перманганат калия. Реакции происходят в кислой среде - значит, эта соль получает валентность II, в нейтральной - IV, а в сильно щелочной - VI. Это можно доказать, соединив в разных условиях кристаллы марганцовки и, например, сульфита калия (это одна из солей сернистой кислоты). Итак, сначала кислотная среда. Высыплем эту порошкообразную смесь в серную кислоту. Последует реакция, продуктами которой станут сульфаты калия и двухвалентного марганца, а также вода. Далее рассмотрим поведение перманганата калия в нейтральной среде. Опустим вышеназванную смесь в воду. При данном взаимодействии образуются сульфат калия, оксид четырехвалентного марганца и гидроксид калия. И, наконец, щелочная среда. Пусть уже известная нам смесь (марганцовка + сульфит калия) встретится с тем же основанием (калиевым щёлоком). Продукты этой реакции: вода, сульфат калия и манганат того же металла. В последней соли марганец имеет валентность VI. Взаимодействие чистого перманганата калия и концентрированной серной кислоты (а также сахарозы, глицерина (фото), танинов и других органических веществ) сопровождается взрывом, однако его аккуратное соединение с холодной кислотой дает продукты, представленные водой, гидросульфатом калия и неустойчивым оксидом семивалентного марганца.

Получение перманганата калия

Его получают химическим или электрохимическим окислением веществ, которые содержат марганец, а также диспропорционированием манганата калия.

Применение

Наиболее широкое распространение эта соль получила в медицине. Ее раствором полоскают горло, промывают раны и обрабатывают ожоги, также это хороший антисептик. Марганцовка необходима как рвотное средство, которое принимают внутрь, когда получают отравление некоторыми алкалоидами (например аконитином, морфином и т.п.). Однако следует учитывать, что чистый перманганат калия смертельно опасен для человека, и поэтому перед принятием даже его раствора перорально или внутрь следует обсуждать концентрацию, дозировку и возможность появления аллергических реакций со своим лечащим врачом. Но данная соль находит применение и во многих других отраслях: например, в тонировании фотографий, выведении татуировок, очищении лабораторной посуды от жира или любого другого органического соединения и т.д.

Заключение

Вот сколько интересных и необычных свойств имеет, казалось бы, обычная марганцовка. Как видите, эта соль является незаменимым помощником человека, но только при аккуратном обращении с ней.

Буквенное обозначение KMnO. Соприкасаясь с органикой, образует белок - альбуминат, в ощущениях тела эта реакция передается чувством жжения, вязания, локального раздражения, при этом обладая заживляющим эффектом и свойством дезодоранта и противоядия.

Получают перманганат калия путем электрохимического окисления марганцевых соединений либо изменением их пропорций. Вот некоторые на перманганат калия реакции, широко используемые в промышленности и фармакологии:

2MnO2 +3 Cl2 + 8KOH → 2KMnO4 + 6KCl + 4H2O

2K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 +H2 + 2KOH.

Здесь, как мы видим, марганец, окисляясь, взаимодействует с солями хлора и молекулами калия. Вторая по счету реакция широко используется в промышленности, так как при ней перманганат калия вырабатывается эндотермическим путем при электролизе концентрата.

Химические свойства перманганата калия

Вещество "перманганат калия" является довольно сильным окислителем. В зависимости от рН-среды он воздействует на разные типы веществ, восстанавливаясь в уравнении до марганцевых соединений различных Например, в кислой среде - II, в щелочной - до VI, в нейтральной среде, соответственно, - до IV.

Соприкасаясь с концентратом перманганат калия, химические свойства которого указывают на окисление, становится причиной взрывной реакции, а при нагревании выделяет кислород - этот метод добычи О2 повсеместно используют в промышленности.

Применение перманганата калия

В современном лабораторном производстве перманганат калия распространен в органическом синтезе в виде окислителя. В щелочном растворе является действенным моющим и обезжиривающим препаратом. Популярно и универсально применение 0,1% раствора в медицине при лечении ожогов, полосканиях, обеззараживании, выводе токсинов. Некоторые аптеки не отпускают это вещество, так как приказом Министерства оно причислено к взрывоопасным. Зато можно достать перманганат калия в садово-огородных магазинах, где его продают в виде удобрения.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Перманганат калия (калиевая соль марганцовой кислоты) в твердом виде представляет собой кристаллы темно-фиолетового цвета (почти черные призмы), которые умеренно растворимы в воде (рис. 1).

Раствор KMnO 4 имеет темно-малиновый цвет, а при большой концентрации - фиолетовый цвет, свойственный перманганат ионам (MnO 4 —).

Рис. 1. Кристаллы перманганата калия. Внешний вид.

Химическая формула перманганата калия

Химическая формула перманганата калия - KMnO 4 . Она показывает, что в составе молекулы этого сложного вещества находится один атома калия (Ar = 39 а.е.м.), один атом марганца (Ar = 55 а.е.м.)и четыре атома кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу перманганата калия:

Mr(KMnO 4) = Ar(K) + Ar(Mn) + 4×Ar(O);

Mr(KMnO 4) = 39 + 55 + 4×16 = 39 + 55 +64 =158

Структурная (графическая) формула перманганата калия

Более наглядной является структурная (графическая) формула перманганата калия . Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы. Структурная формула перманганата калия имеет вид:

Перманганат калия представляет собой среднюю соль марганцовой кислоты, которая способна диссоциировать на ионы в водном растворе согласно следующему уравнению:

KMnO 4 ↔ K + + MnO 4 —

В этой связи для перманганата калия также можно указать и ионную формулу :

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Вычислите, какой объём кислорода (н.у.) выделится при разложении 237 г перманганата калия?
Решение	Запишем уравнение разложения перманганата калия: 2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 Вычислим количество вещества перманганата калия по формуле: n(KMnO 4)= m (KMnO 4)/ M(KMnO 4) Для этого необходимо указать молярную массу перманганата калия(значение относительной атомной массы, взятое из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целого числа). Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr): M(KMnO 4) = Ar(K) + Ar(Mn) + 4×Ar(O) = 39 + 55 + 4×16 = 94 + 64 = 158 г/моль Тогда, количество вещества перманганата калия будет равно: n(KMnO 4)= 237/ 158 = 1,5 моль Согласно уравнению реакции n(O 2) : n(KMnO 4) = 1: 2, значит: n(O 2) = 1/2 × n(KMnO 4) = ½ × 1,5 = 0,75 моль Найдем молярную массу молекулярного кислорода (допущение, указанное при расчете молярной массы кислорода действительно и в данном случае): M(O 2) = 2×Ar(O) = 2×16 = 32 г/моль Определим объем выделившегося кислорода: V (O 2) = n (O 2) × V m ; V (O 2) = 0,75× 22,4 = 16,8л
Ответ	Объем кислорода равен 16,8 л

ПРИМЕР 2

Задание	Установите массовую формулу вещества, содержащего 33,3% натрия, 20,3% азота и 46,4% кислорода.
Решение	Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле: ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100% Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (натрий), «у» (азот) и «z» (кислород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел): x:y:z = ω(Na)/Ar(Na) :ω(N)/Ar(N) : ω(O)/Ar(O); x:y:z= 33,3/23: 20,3/14: 46,4/16; x:y:z= 1,45: 1,45:2,9 = 1: 1: 2 Значит формула соединения натрия, азота и кислорода будет иметь вид NaNO 2 . Это нитрит натрия.
Ответ	NaNO 2

Перманганат калия (название среди населения – марганцовка) – антисептическое обеззараживающее средство. Препарат представляет собой темно-фиолетовые кристаллы, которые при растворении образуют раствор малинового цвета.

Раствор Калия перманганата применяют как в качестве обеззараживающего средства, так и в качестве антидота при отравлениях аконитином либо морфином.

Фармакологическое действие Калия перманганата

При соприкосновении с органическими веществами раствор Калия перманганата выделяет атомарный кислород. Далее оксид образует с белками комплексные соединения, называемые альбуминатами. За счет этого препарат способен оказывать вяжущее действие, а в концентрированных растворах - прижигающее и дубящее.

Калия перманганат обладает дозирующим эффектом. Препарат используют для лечения ожогов, ран, язв. Главная особенность лекарственного средства - способность обезвреживать яды. Данное средство часто используют для промывания желудка при отравлениях неизвестными ядами, а также применяют при пищевых токсикоинфекциях. После того, как раствор марганцовки попал внутрь организма, он всасывается, при этом оказывая гепатотоксическое действие.

Показания к применению Калия перманганата

• Раствор марганцовки подходит для смазывания ожоговых либо язвенных участков тела. Это могут быть гнойные или инфицированные раны, ожоги различной степени, язвы.
• Применяется для полоскания рта и носоглотки. Препарат используют при инфекционно-воспалительных заболеваниях (препарат можно применять при ангине).
• Марганцовку можно использовать для промывания и спринцеваний урологических, а также гинекологических заболеваний. К ним относят уретриты, кольпиты.
• Специалисты советуют использовать Калия перманганат для промывания желудка при отравлениях фосфором, хинином или синильной кислотой. Также раствор рекомендуется применять при попадании на кожу анилина и в случае поражения глаз ядовитыми насекомыми.

Противопоказания и побочные действия Калия перманганата

Единственным противопоказанием считается гиперчувствительность к применению препарата.

К побочным действиям относят:

• Возникновение аллергических реакций при приеме препарата.
• Если использовать концентрированные растворы, могут образоваться ожоги или покраснения на коже.

Передозировка Калия Перманганатом:

• Возникает резкая боль в полости рта, распространяющаяся вниз живота, по пищеводу. Возможна диарея.
• Что касается слизистой оболочки полости рта, она приобретает темно-коричневый цвет, появляется отечность. Возможен отек гортани, а также может развиться механическая асфиксия.
• При передозировке может наблюдаться ожоговый шок, двигательное возбуждение, судороги. Могут возникать явления Паркинсона, геморрагический колит, нефропатии, гепатопатии.
• Если у человека пониженная кислотность в желудке, возможно развитие метгемоглобинемии с выраженной одышкой.

Способ применения и дозы

Для промывания ран специалисты рекомендуют использовать 0,1- 0,5- процентный раствор марганцовки. Калия Перманганат 5% применяется для промывания ожоговых поверхностей. Для спринцевания необходимо использовать 0,02-0,1- процентный раствор. Такой же раствор рекомендуется применять в гинекологии и урологии, а также при промывании желудка (при отравлении).

Раствор Калия перманганат 5% также используется для смазывания язвенных поверхностей.

Взаимодействие

Калия перманганат не рекомендуется использовать с некоторыми органическими веществами. К ним относят танин, уголь, сахар, и легкоокисляющиеся вещества. Если использовать препарат с одним из вышеперечисленных веществ, может произойти взрыв.

Особые указания

Раствор Калия перманганата, даже при невысокой дозировке, окрашивает кожу в коричневый цвет (при наружном применении). Кроме этого, препарат категорически запрещено использовать в качестве средства для аборта. В данном случае необходимо вводить препарат в высоких концентрациях, что вызывает достаточно серьезный ожог, тяжелые кровотечения, а также перфорацию стенок влагалища. Побочные действия могут привести к образованию перитонита, и даже возможно образование сосудистого коллапса.

Условия хранения

Хранить препарат необходимо в хорошо закупоренных банках. Разрешается хранить марганцовку и в запаянных жестянках. Для индивидуального применения препарат можно хранить в мелкой упаковке.