Potassium Permanganate (KMnO4) Struktur, Properti



itu kalium permanganat (KMnO4) adalah senyawa anorganik yang dibentuk oleh mangan - transisi metal group 7 (VIIB) -, oksigen dan kalium. Ini adalah padatan berwarna ungu gelap. Larutan berair mereka juga berwarna ungu tua; solusi ini menjadi kurang ungu karena mereka diencerkan dalam jumlah air yang lebih besar.

KMnO4 kemudian mulai mengalami reduksi (mendapatkan elektron) dalam serangkaian warna dengan urutan sebagai berikut: ungu> biru> hijau> kuning> tidak berwarna (dengan endapan coklat MnO2). Reaksi ini menunjukkan sifat penting kalium permanganat: ia adalah zat pengoksidasi yang sangat kuat.

Indeks

  • 1 Formula
  • 2 struktur kimia
  • 3 Penggunaan
    • 3.1 Kedokteran dan kedokteran hewan
    • 3.2 Pengolahan air
    • 3.3 Pengawetan buah
    • 3.4 Aksi terbakar
    • 3,5 Redox Titrant
    • 3.6 Reagen dalam sintesis organik
    • 3.7 Penggunaan historis
  • 4 Bagaimana ini dilakukan??
  • 5 Properti
    • 5.1 Dekomposisi
    • 5.2 Daya pengoksidasi
  • 6 Referensi 

Formula

Formula kimianya adalah KMnO4; yaitu, untuk setiap kation K+ ada anion MnO4- berinteraksi dengan ini

Struktur kimia

Struktur kristal KMnO diwakili dalam gambar atas4, yang merupakan tipe ortorombik. Bola ungu sesuai dengan kation K+, sedangkan tetrahedron dibentuk oleh empat bola merah dan bola kebiruan sesuai dengan anion MnO4-.

Mengapa anion memiliki geometri tetrahedral? Struktur Lewis Anda menjawab pertanyaan ini. Garis putus-putus berarti bahwa ikatan rangkap beresonansi antara Mn dan O. Untuk dapat mengadopsi struktur ini, pusat logam harus memiliki hibridisasi sp3.

Karena mangan tidak memiliki pasangan elektron tanpa berbagi, ikatan Mn-O tidak didorong ke bidang yang sama. Demikian juga, muatan negatif didistribusikan di antara empat atom oksigen, yang bertanggung jawab atas orientasi kation K+ dalam pengaturan kristal.

Penggunaan

Kedokteran dan kedokteran hewan

Karena tindakan bakterisidalnya, ia digunakan dalam berbagai penyakit dan kondisi yang menghasilkan lesi kulit, seperti: infeksi pada kaki dengan jamur, impetigo, luka superfisial, dermatitis, dan bisul tropis.

Karena tindakannya yang berbahaya, kalium permanganat harus digunakan pada konsentrasi rendah (1: 10000), yang membatasi efektivitas aksinya..

Ini juga digunakan dalam pengobatan penyakit parasit ikan di akuarium yang menyebabkan infeksi pada insang dan bisul kulit..

Pengolahan air

Ini adalah regenerator kimia yang digunakan untuk menghilangkan zat besi, magnesium dan hidrogen sulfida (dari bau yang tidak enak) dari air, dan dapat digunakan untuk memurnikan air limbah..

Zat besi dan magnesium mengendap dalam bentuk oksida yang tidak larut dalam air. Selain itu, membantu menghilangkan karat yang ada di pipa.

Pelestarian buah-buahan

Kalium permanganat dihilangkan dengan oksidasi etilena yang dihasilkan dalam pisang selama penyimpanan, memungkinkan untuk tetap selama lebih dari 4 minggu tanpa jatuh tempo, bahkan pada suhu kamar.

Di Afrika mereka menggunakannya untuk merendam sayuran, untuk menetralkan dan menghilangkan zat bakteri yang ada.

Aksi terbakar

Kalium permanganat digunakan untuk membatasi penyebaran api. Berdasarkan kemampuan permanganate untuk menyalakan api, digunakan untuk menciptakan api di kebakaran hutan.

Titulant redoks

Dalam kimia analitik, larutan berair standar mereka digunakan sebagai titran oksidan dalam penentuan redoks.

Reagen dalam sintesis organik

Ini berfungsi untuk mengubah alkena menjadi diol; yaitu, dua kelompok OH ditambahkan ke ikatan rangkap C = C. Persamaan kimia berikut:

Juga, dalam larutan asam sulfat dengan asam kromat (H2CrO4) digunakan untuk oksidasi alkohol primer (R-OH) menjadi asam karboksilat (R-COOH atau RCO)2H).

Kekuatan pengoksidasi cukup kuat untuk mengoksidasi gugus alkil primer atau sekunder dari senyawa aromatik "karboksilasi" mereka; yaitu, dengan mengubah rantai samping R (misalnya, CH3) dalam kelompok COOH.

Penggunaan historis

Itu adalah bagian dari bubuk yang digunakan sebagai lampu kilat dalam fotografi atau untuk memulai reaksi termit.

Itu digunakan dalam Perang Dunia II untuk menyamarkan kuda putih di siang hari. Untuk ini mereka menggunakan mangan dioksida (MnO2), yang berwarna cokelat; dengan cara ini mereka tidak diperhatikan.

Bagaimana ini dilakukan??

Mineral pirolusite mengandung mangan dioksida (MnO2) dan kalium karbonat (CaCO)3).

Pada 1659 ahli kimia Johann R. Glauber melelehkan mineral dan melarutkannya dalam air, mengamati penampilan warna hijau dalam larutan, yang kemudian berubah menjadi ungu dan akhirnya menjadi merah. Warna terakhir ini berhubungan dengan generasi kalium permanganat.

Pada pertengahan abad kesembilan belas Henry Condy mencari produk antiseptik dan awalnya merawat pirolusit dengan NaOH dan kemudian dengan KOH, menghasilkan kristal Kondy; yaitu, kalium permanganat.

Kalium permanganat diproduksi secara industri dari mangan dioksida yang ada dalam mineral pirolusit. MnO2  hadir dalam mineral bereaksi dengan kalium hidroksida dan selanjutnya dipanaskan di hadapan oksigen.

2 MnO2     +     4 KOH + O2  => 2 K2MnO4     +       2 H2O

Potassium manganate (K2MnO4) dikonversi menjadi kalium permanganat oleh oksidasi elektrolitik dalam media alkali.

2 K2MnO4      +      2 H2O => 2 KMnO4      +       2 KOH + H2

Dalam reaksi lain untuk menghasilkan kalium permanganat, kalium manganat direaksikan dengan CO2,  mempercepat proses disproporsi:

3 K2MnO4     +      2 CO2  => 2 KMnO4      +       MnO2      +       K2CO3

Karena generasi MnO2 (mangan dioksida) prosesnya tidak menguntungkan, KOH harus dihasilkan dari K2CO3.

Properti

Ini adalah padatan kristal ungu yang meleleh pada 240 ° C, yang memiliki kepadatan 2,7 g / mL, dan berat molekul sekitar 158 g / mol kira-kira.

Ini mudah larut dalam air (6,4 g / 100 ml pada 20 ° C), yang menunjukkan bahwa molekul air tidak banyak melarutkan ion MnO4-, karena mungkin geometri tetrahedral mereka membutuhkan banyak air untuk pembubarannya. Dengan cara yang sama, itu juga dapat dilarutkan dalam alkohol metil, aseton, asam asetat dan piridin.

Dekomposisi

Ini terurai pada 240 ° C, melepaskan oksigen:

2KMnO4 => K2MnO4 + MnO2 + O2

Dapat mengalami dekomposisi oleh aksi alkohol dan pelarut organik lainnya, serta oleh aksi asam kuat dan zat pereduksi.

Kekuatan pengoksidasi

Dalam garam ini mangan menunjukkan tingkat oksidasi tertinggi (+7), atau apa yang sama, dengan jumlah maksimum elektron yang dapat hilang dengan cara ionik. Pada gilirannya, konfigurasi elektronik mangan adalah 3d54s2; oleh karena itu, dalam kalium permanganat, seluruh kulit valensi dari atom mangan adalah "kosong".

Jadi, atom mangan memiliki kecenderungan alami untuk mendapatkan elektron; yaitu, direduksi menjadi bilangan oksidasi lainnya dalam media alkali atau asam. Ini adalah penjelasan mengapa KMnO4 Ini adalah agen pengoksidasi yang kuat.

Referensi

  1. Wikipedia. (2018). Kalium permanganat. Diperoleh pada 13 April 2018, dari: en.wikipedia.org
  2. F. Albert Cotton dan Geoffrey Wilkinson, FRS. (1980). Kimia Anorganik Tingkat Lanjut. Editorial Limusa, Meksiko, edisi ke-2, halaman 437-452.
  3. Robin Wasserman. (14 Agustus 2017). Penggunaan Medis untuk Kalium Permanganat. Diperoleh pada 13 April 2018, dari: livestrong.com
  4. Clark D. (30 September 2014). 3 Penggunaan Utama Kalium Permanganat. Diperoleh pada 13 April 2018, dari: technology.org
  5. James H. Pohl, Ali Ansary, Irey R. K. (1988). Termodinamika modular, vol. 5, Evaluasi perubahan properti. Ediciones Ciencia y Técnica, S.A. Meksiko, Editorial Limusa, halaman 273-280.
  6. J.M. Medialdea, C. Arnáiz dan E. Díaz. Potasium permanganat: oksidan yang kuat dan serbaguna. Departemen Teknik Kimia dan Lingkungan. Sekolah Universitas Seville.
  7. Hasan Zulic. (27 Oktober 2009). Pengolahan Air Limbah Biologis. [Gambar] Diperoleh pada 13 April 2018, dari: en.wikipedia.org
  8. Adam Rędzikowski. (12 Maret 2015). Kalium permanganat sederhana. [Gambar] Diperoleh pada 13 April 2018, dari: commons.wikimedia.org