Перманганат калия

Сентябрь 4, 2022

Главная
Химия
Перманганат калия

Содержание

2. Калия перманганат (распространённое название в быту — марганцовка) — калиевая соль марганцевой кислоты (KMnO4). ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
3. Химические свойства Является сильным окислителем. В зависимости от рн раствора окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений
4. Примеры реакций приведены ниже (на примере взаимодействия с сульфитом калия: в кислой среде: 2KMnO4 + 5K2SO3
5. При нагревании разлагается с выделением кислорода (этим способом пользуются в лаборатории для получения чистого кислорода). Схему
6. Известные способы получения KMnO4 Исторически первый способ получения перманганата калия – синтез манганата (VI) калия из
7. Вследствие образования МnО2 процесс невыгоден и необходимо регенерировать KОН из образующегося поташа по реакции K2CO3 +
8. На второй стадии плав выщелачивают и полученный раствор подвергают электролизу. При этом на аноде окисляется ион
9. Применение Применение этой соли основано на высокой окисляющей способности перманганат-иона. - Щелочной раствор перманганата калия хорошо
10. Фармакологическое действие Антисептическое средство. При соприкосновении с органическими веществами выделяет атомарный кислород. Образующийся при восстановлении препарата
11. Показания Смазывание язвенных и ожоговых поверхностей — инфицированные раны, язвы и ожоги кожи. Полоскание полости рта
12. Калия перманганат (порошок для приготовления раствора) входит в Таблицу III прекурсоров, оборот которых в Российской Федерации
13. Срок хранения марганцовки Законодательством РФ установлено, что все химические соединения, применяемые в медицинских целях, имеют определенный
14. Правила хранения Марганцовая пыль оказывает на человеческий организм токсическое воздействие. Потому важно соблюдать определенные привала хранения
15. ПЕРМАНГАНАТОМЕТРИЯ Рабочим раствором метода является перманганат калия KMnO4. Его окислительная способность зависит от условий реакции. Наибольшей
16. Прямым титрование перманганатом калия можно определить лишь Fе2+, выступающего в качестве восстановителя: 5Fе2+ + KМnO4 +
18. Скачать презентацию

Слайд 2

Калия перманганат (распространённое название в быту — марганцовка) — калиевая соль марганцевой кислоты

(KMnO4).

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Внешний вид: тёмно-фиолетовые кристаллы с металлическим блеском.
Молекулярная масса158,03 а.е.м.
Температура разложения240 °C
Плотность ρ2,7 г/см3 (при 20°C)
Показатель преломления
σ1,59 (при 20°C)

Слайд 3

Химические свойства
Является сильным окислителем. В зависимости от рн раствора окисляет различные

вещества, восстанавливаясь до соединений марганца различной степени окисления.
В кислой среде - до соединения марганца (II)
В нейтральной – до соединения марганца (IV)
В сильно щелочной – до соединения марганца (VI) Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы по отношению к водородному электроду

Слайд 4

Примеры реакций приведены ниже (на примере взаимодействия с сульфитом калия:
в кислой среде:
2KMnO4 +

5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O (II)
в нейтрной среде:
2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH (IV)
в щелочной среде:
2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K2SO4 + 2K2MnO4 + H2O (VI)
При соприкосновении с концентрированной серной кислотой перманганат калия взрывается, однако при аккуратном соединении с холодной кислотой реагирует с образованием неустойчивого оксида марганца(VII):
2KMnO4 + 2H2SO4 → 2KHSO4 + Mn2O7 + H2O

Слайд 5

При нагревании разлагается с выделением кислорода (этим способом пользуются в лаборатории для получения

чистого кислорода).
Схему реакции упрощённо можно представить уравнением:
2KMnO4 →(t) K2MnO4 + MnO2+ O2↑
Реагирует с солями двухвалентного марганца, например:
2KMnO4 + 3Mn→SO4 + 2H2O → 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4
Водные растворы перманганата калия термодинамически нестабильны, но кинетически довольно устойчивы. Их сохранность резко повышается при хранении в темноте.

Слайд 6

Известные способы получения KMnO4
Исторически первый способ получения перманганата калия –

синтез манганата (VI) калия из пиролюзита и щелочи по реакции с кислородом при прокаливании на воздухе
2MnO2 + O2 + 4KOH = 2K2MnO4 + 2H2O. (1)
Затем полученный сплав выщелачивали водой, и в полученном щелоке проводят превращение манганата калия в перманганат.
Стадия превращения манганата в перманганат может включать:
кипячение раствора – образование перманганата калия происходит в результате диспропорционирования манганата (VI) по уравнению реакции:
3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH; (2)
2) при обработке раствора СО2 процесс диспропорционирования ускоряется, реакция протекает по уравнению:
3K2MnO4 + 2CO2 = 2KMnO4 + MnO2 + 2K2CO3. (3)

Слайд 7

Вследствие образования МnО2 процесс невыгоден и необходимо регенерировать KОН из образующегося

поташа по реакции
K2CO3 + Сa(OH)2 = 2KOH + СaCO3↓; (4)
3) окисление манганата хлором по реакции
2K2MnO4 + Cl2 = 2KMnO4 + 2KCl (5)
тоже невыгодно вследствие потерь калия в виде КСl, регенерация KОН электролизом дорога.
Поэтому развивается электрохимический способ превращения манганата в перманганат. В настоящий момент общепринята технология получения перманганата калия комбинированным (двухстадийным) способом [2].
На первой стадии пиролюзит смешивают с KОН и подвергают сплавлению в прокалочных котлах, реакция протекает по уравнению (1).
Тонко размолотый в шаровой мельнице высокосортный
пиролюзит и 50%-й раствор KОН сплавляют
при 473…543 К.
При более высоких температурах (748…1233 К)
манганат (VI) разрушается до манганата (V) калия
с выделением кислорода по уравнению
3K2MnO4 = 2K3MnO4 + MnO2 + O2, (6)
и часть по реакции
2K2MnO4 = 2K2MnO3+ O2. (7)

Слайд 8

На второй стадии плав выщелачивают и полученный раствор подвергают электролизу. При

этом на аноде окисляется ион − MnO4 :
MnO MnO , 4 2 4 − − → − − e (8)
а на катоде образуются щелочь и водород: 2H2O + 2e– = H2 + 2OH–.
Суммарное уравнение
2K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + 2KOH + H2. (9)
Манганатный плав выщелачивается в резервуарах с мешалкой маточным щелоком, полученным после электролиза. Растворение манганата при 343 К продолжается 1…1,5 ч.

Слайд 9

Применение
Применение этой соли основано на высокой окисляющей способности перманганат-иона.
- Щелочной

раствор перманганата калия хорошо отмывает лабораторную посуду от жиров и других органических веществ.
- Разбавленные растворы (около 0,1%) перманганата калия нашли широчайшее применение в медицине как антиспетическое средство, для полоскания горла, промывания ран, обработки ожогов, приёма внутрь при некоторых отравлениях (обладает рвотным действием).
В качестве рвотного средства для приёма внутрь при отравлениях морфином, аконитином и некоторыми другими алкалоидами используют разбавленный (0,02—0,1 %) раствор перманганата калия.

Слайд 10

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).

Слайд 11

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.

Слайд 12

Калия перманганат (порошок для приготовления раствора) входит в Таблицу III прекурсоров,

оборот которых в Российской Федерации ограничен и в отношении которых допускается исключение некоторых мер контроля Списка IV «Перечня наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров, подлежащих контролю в Российской Федерации», утвержденного Постановлением Правительства РФ от 30.06.98 г. N 681 (в ред. от 18.05.2012).
Форма выпуска
В основном в аптеках он продается в виде порошка, расфасованного в стеклянные баночки или плотные пакеты из специальной бумаги. Иногда можно встретить и более крупное кристаллическое вещество.
Раньше в продаже попадался готовый 5% раствор. Но в настоящее время производство марганцовокислого жидкого вещества запрещено.

Слайд 13

Срок хранения марганцовки
Законодательством РФ установлено, что все химические соединения, применяемые в

медицинских целях, имеют определенный срок годности, по истечению которого их дальнейшее применение не рекомендовано. И марганец не является исключением.
Калия перманганат, используемый в медицинских целях, может гарантировано храниться до трех лет с даты изготовления, согласно ГОСТу 20491-75. Технический препарат, применяемый в сельском хозяйстве и иных отраслях – до одного года в соответствии с ГОСТом 57774-84.
Однако, производители указывают период хранения на упаковке с сухим веществом – пять лет. При более длительном использовании химикат теряет свои медицинские свойства и становится бесполезным. Основной показатель – он перестает растворятся в воде. Если же из 25-летнего порошка удалось приготовить раствор – его можно смело применять. Главное, чтобы его цвет был розоватым или малиновым, а не красно-коричневым.

Слайд 14

Правила хранения
Марганцовая пыль оказывает на человеческий организм токсическое воздействие. Потому важно

соблюдать определенные привала хранения препарата.
Хранить в плотно закрытой стеклянной таре.
Предотвращать попадание солнечных лучей.
Хранить в недоступном для детей месте, так как попадание концентрированного вещества на слизистую оболочку и кожный покров может привести к ожогам.
Не подвергать высоким температурам. При нагревании до 240°С химикат разлагается, выделяя кислород.
Хранить отдельно от различных масел и жиров, глицерина, фосфора и серы, так как это может привести к возгоранию или взрыву.
Взрывоопасно как при нормальных условиях, так и при повышенных температурах соединение марганца с активными металлами, такими как алюминий, магний, кальций и прочее.
Раствор, оставшийся после использования, необходимо вылить. Тару, в которой он находился, промыть проточной водой без применения моющих средств, в составе которых содержится глицерин и различные жиры.
Идеальное место хранения – плотно закупоренная стеклянная банка, оставленная в темном месте, в дали от других активных химических соединений.

Слайд 15

ПЕРМАНГАНАТОМЕТРИЯ
Рабочим раствором метода является перманганат калия KMnO4. Его окислительная способность зависит

от условий реакции. Наибольшей окислительной способностью перманганат калия обладает к кислой среде (Еє MnO4?/Mn2+ = 1,51B). В этом методе индикатором служит сам титрант, так как перманганат-ионы окрашивают бесцветные растворы в розовый цвет даже при концентрации ~ 10-5 моль/л. Относительная погрешность определения за счет избытка рабочего раствора составляет 0,1-0,2%. Через 10-15 с окраска может исчезать вследствие разложения перманганата.
Рабочий раствор KMnO4 с точно заданной концентрацией нельзя приготовить путем растворения навески кристаллического вещества в мерной колбе, так как в препарате и дистиллированной воде всегда имеются примеси, вызывающие его разложение. Приготовленный раствор выдерживают несколько дней для окисления имеющихся примесей, отделяют от осадка MnО2 катализатора разложения перманганата с выделением кислорода, и хранят, защищая от света и соприкосновения с веществами органического характера: резиновыми пробками, бумажными волокнами и пр. 0,1 н раствор KMnO4 требует стандартизации приблизительно 1 раз в 3 месяца.

Слайд 16

Прямым титрование перманганатом калия можно определить лишь Fе2+, выступающего в качестве

восстановителя:
5Fе2+ + KМnO4 + 4Н2SО4 = 5Fе3+ + MnSO4 + 4Н2О + K+
По методу перманганатометрии можно определять:
а) прямым титрованием - количество восстановителей – Fe2+ , H2O2, щавелевой кислоты и ее солей, нитритов и т.д.;
б) титрованием по замещению - количество веществ, реагирующих с восстановителями, например Са2+ , который реагирует с C2О42-. Для выполнения определения осаждают Са2+ в форме СаС2.О4, осадок отделяют фильтрованием, растворяют в 2н H2SО4 и выделившуюся H2C2O4, титруют раствором КмпО4;
в) титрованием по остатку - количество веществ, реагирующих с восстановителями, например K2Cr2O7, который реагирует с солью Мора (NH4)2Fe(SO4)2 · 6H2O - избыток соли Мора титруют раствором КMnО4.
Метод перманганатометрии широко применяется в клинической лаборатории, а также при изучении физической химии, биохимии и гигиены. Например, определение количества кальция в крови, определение каталазы в крови по Баху и Зубковой, определение окисляемости воды и т.д. выполняют перманганатометрическим методом.

Перманганат калия

Содержание

Калия перманганат (распространённое название в быту — марганцовка) — калиевая соль марганцевой кислоты

Химические свойства Является сильным окислителем. В зависимости от рн раствора окисляет различные

Примеры реакций приведены ниже (на примере взаимодействия с сульфитом калия:в кислой среде: 2KMnO4 +

При нагревании разлагается с выделением кислорода (этим способом пользуются в лаборатории для получения

Известные способы получения KMnO4 Исторически первый способ получения перманганата калия –

Вследствие образования МnО2 процесс невыгоден и необходимо регенерировать KОН из образующегося

На второй стадии плав выщелачивают и полученный раствор подвергают электролизу. При

Применение Применение этой соли основано на высокой окисляющей способности перманганат-иона. - Щелочной

Фармакологическое действие Антисептическое средство. При соприкосновении с органическими веществами выделяет атомарный кислород. Образующийся

Показания Смазывание язвенных и ожоговых поверхностей — инфицированные раны, язвы и ожоги кожи.