فوق منغنات البوتاسيوم

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث


فوق منغنات البوتاسيوم
{{{Alt}}}
{{{Alt}}}
المعرفات
رقم CAS 7722-64-7
بوبكيم (PubChem) 24400
الخصائص
صيغة جزيئية KMnO4
الكتلة المولية 158.04 غ/مول
المظهر بلورات إبرية قرمزية
الكثافة 2.70 غ/سم3
نقطة الانصهار

270 °س يتفكك

الذوبانية في الماء 6.38 غ/100 مل ماء
المخاطر
ترميز المخاطر
مؤكسد/مسبب للحرائق O

مادة مؤذية Xn

ملوث للبيئة N
توصيف المخاطر
تحذيرات وقائية
في حال عدم ورود غير ذلك فإن البيانات الواردة أعلاه معطاة بالحالة القياسية (عند 25 °س و 100 كيلوباسكال)

فوق منغنات البوتاسيوم (أو برمنغنات البوتاسيوم) هو مركب كيميائي صيغته الكيميائية KMnO4 وفى هذا الملح يكون المنغنيز في حالة الأكسدة +7، وهي أعلى حالة أكسدة لذلك العنصر، من هنا أتت السابقة "فوق (per)"، وهو يسمى أيضا برمنغنات ملح القلي. ويكون على شكل بلورات بنفسجية محمرة، لها بريق معدني.

يعتبر أيون البرمنغنات عامل مؤكسد قوي وهو له القدرة على الذوبان في الماء ليعطى محلول ذو لون قرمزي غامق، وتبخيره يعطى بلورات قرمزية-سوداء موشورية. [2]

الخواص[عدل]

الخواص العامة[عدل]

10KMnO4Δ→ 3K2MnO4 + 7MnO2 + 2K2O + 6O2

ويؤدي التسخين إلى درجات حرارة أعلى إلى تفكك المنغنات أيضاً:

2K2MnO4Δ→ 2MnO2 + K2O + O2

الخواص المؤكسدة[عدل]

محلول مائي من KMnO4 في دورق حجمي

يتميز فوق منغنات البوتاسيوم بخواصه المؤكسدة القوية، وذلك لأن المنغنيز يكون بأعلى حالة أكسدة له. لذلك فإن أغلب تفاعلاته الكيميائية مع المركبات المختلفة تتأثر بتلك الخاصية، وذلك عند التفاعل مع كل من:

الأحماض[عدل]

يتأكسد حمض هيدروكلوريك ليعطي غاز الكلور، وبشكل مشابه يتفاعل فوق منغنات البوتاسيوم مع حمض الكبريتيك المركز بتفاعل أكسدة ليعطي أكسيد المنغنيز السباعي (سباعي أكسيد المنغنيز) Mn2O7، ويمكن أن يكون هذا التفاعل انفجارياً. [5] يمكن لتفاعل فوق المنغنات مع حمض الكبريتيك أن يعطي غاز الأوزون حسب المعادلة:

6 KMnO4 (aq) + 9 H2SO4 (aq) → 6 MnSO4 (aq) + 3 K2SO4 (aq) + 9 H2O (l) + 5 O3 (g)

إلا أنه يجب أخذ الحيطة والحذر عند إجرائه. [6][7]

المركبات اللاعضوية[عدل]

يؤكسد فوق منغنات البوتاسيوم أيونات الحديد الثنائي إلى الثلاثي، كما يؤكسد أيونات الكبريتيت إلى أيونات الكبريتات، ويكون مخطط الأكسدة-اختزال للمثال الأخير كالتالي:

\mathrm{{\overset{\underset{+IV}{}}{\ S}}O_3^{2-} + 3 \ H_2O } \mathrm{\longrightarrow} \mathrm{{\overset{\underset{+VI}{}}{\ S}}O_4^{2-} + 2 \ e^- + 2 \ H_3O^+} \mathrm{| \cdot 5}
\mathrm{{\overset{\underset{+VII}{}}{Mn}}O_4^- + 5 \ e^- + 8 \ H_3O^+ } \mathrm{\longrightarrow} \mathrm{\ {\overset{\underset{+II}{}}{Mn}}{}^{2+} + 12 \ H_2O } \mathrm{| \cdot 2}
\mathrm{5 \ SO_3^{2-} + 2 \ MnO_4^- +  6 \ H_3O^+ } \mathrm{\longrightarrow} \mathrm{5 \ SO_4^{2-} + 2 \ Mn^{2+} + 9 \ H_2O}

المركبات العضوية[عدل]

بالنسبة للمركبات العضوية فإن فوق منغنات البوتاسيوم يؤكسد الرابطة المضاعفة في الألكينات ليعطي الحمض الكربوكسيلي الموافق. [8]

CH3(CH2)17CH=CH2 + [O] → CH3(CH2)17COOH

كما يؤكسد الألدهيدات أيضاً إلى الأحماض الكربوكسيلية الموافقة، فعلى سبيل المثال فهو يؤكسد الهيبتانال إلى حمض الهيبتانويك. [9]

C6H13CHO + [O] → C6H13COOH

كما أنه يؤكسد التولوين إلى حمض البنزويك [10]

التحضير[عدل]

يحضر مركب فوق منغنات البوتاسيوم من أكسيد المنغنيز الرباعي (ثنائي أكسيد المنغنيز) MnO2 والذي يتفاعل مع هيدروكسيد البوتاسيوم بوجود أكسجين الهواء ليعطي مركب منغنات البوتاسيوم K2MnO4، والذي يؤكسد إلى فوق منغنات كهربائياً (أكسدة مصعدية).

أما مخبرياً فيمكن تحضير المركب بأكسدة ثنائي أكسيد المنغنيز باستعمال مركب كلورات البوتاسيوم في وسط قلوي ومن ثم بتمرير غاز ثنائي أكسيد الكربون في المحلول.

الاستخدامات[عدل]

التعقيم ومعالجة المياه[عدل]

استخدم مركب فوق برمنغنات البوتاسيوم في السابق من أجل معالجة مياه الشرب مياه المسابح والخزانات. [11] كما يمكن أن تستخدم محاليله المائية من أجل معالجة حالات متوسطة من مرض الفاقوع pompholyx، والتهاب الجلد Dermatitis (طفح). [12][13] وفي حالات إصابة الأطراف بالفطريات. [14]

استخدامات طبية حيوية[عدل]

  • استعملت محاليل البرمنغنات فيما مضى من أجل علاج مرض السيلان، ويستعمل للآن من أجل علاج مرض داء المبيضات. [15]
  • يؤدي حضن أنسجة مثبتة بفوق منغنات البوتاسيوم إلى منع أميلويد amyloid AA من تلطيخ صباغ أحمر الكونغو، في حين أن الأنواع الأخرى من الأميلويد لا تتأثر بذلك. [16][17]

الاصطناع العضوي[عدل]

يستعمل فوق منغنات البوتاسيوم من أجل الاصطناع العضوي للعديد من المركبات العضوية. فعلى سبيل المثال تستهلك كميات كبيرة منه لتحضير حمض الأسكوربيك وكلورامفينيكول والسكارين وحمض إيزو النيكوتينيك وحمض البيرازينويك. [18]

المراجع[عدل]

  1. ^ http://www.sigmaaldrich.com/catalog/ProductDetail.do?N4=223468%7CSIAL&N5=SEARCH_CONCAT_PNO%7CBRAND_KEY&F=SPEC
  2. ^ F. Burriel, F. Lucena, S. Arribas and J. Hernández, (1985), Química Analítica Cualitativa, page 688, ISBN 84-9732-140-5.
  3. ^ Kovacs KA, Grof P, Burai L, Riedel M (2004). "Revising the Mechanism of the Permanganate/Oxalate Reaction". J. Phys. Chem. A 108: 11026. doi:10.1021/jp047061u. 
  4. ^ Römpp CD 2006, Georg Thieme Verlag 2006
  5. ^ F. A. Cotton, G. Wilkinson, C. A. Murillo, and M. Bochmann (April 1999). Advanced Inorganic Chemistry, 6th Edition. Wiley-VCH. ISBN 0-471-19957-5
  6. ^ Barthel, H. and Duvinage, B. (2000). "Clemens Winkler. His Experiments with Ozone in 1892". Praxis der Naturwissenschaften, Chemie 49: 18ff. 
  7. ^ Dzhabiev, T. S.; Denisov, N. N.; Moiseev, D. N. and Shilov, A. E. (2005). "Formation of Ozone During the Reduction of Potassium Permanganate in Sulfuric Acid Solutions". Russian Journal of Physical Chemistry 79: 1755–1760. 
  8. ^ Donald G. Lee, Shannon E. Lamb, and Victor S. Chang(1990)."Carboxylic Acids from the Oxidation of Terminal Alkenes by Permanganate: Nonadecanoic Acid". Org. Synth.; Coll. Vol. 7: 397.  
  9. ^ John R. Ruhoff."n-Heptanoic acid". Org. Synth.; Coll. Vol. 2: 315.  
  10. ^ Gardner KA, Mayer JM (1995). "Understanding C-H Bond Oxidations: H· and H- Transfer in the Oxidation of Toluene by Permanganate". Science 269 (5232): 1849. doi:10.1126/science.7569922. PMID 7569922. 
  11. ^ Assembly of Life Sciences (U.S.). Safe Drinking Water Committee. Drinking water and health, Volume 2. صفحة 98. ISBN 9780309029315. 
  12. ^ BIRT AR (March 1964). "Drugs for eczema of children". Can Med Assoc J 90 (11): 693–4. PMC 1922428. PMID 14127384. 
  13. ^ Stalder JF, Fleury M, Sourisse M, et al. (1992). "Comparative effects of two topical antiseptics (chlorhexidine vs KMn04) on bacterial skin flora in atopic dermatitis". Acta Derm Venereol Suppl (Stockh) 176: 132–4. PMID 1476027. 
  14. ^ Program for Appropriate Technology in Health PATH (1988). "Skin diseases". Health Technol Dir 8 (3): 1–10. PMID 12282068. 
  15. ^ Haseltine، Florence؛ Yvonne Yaw (1976). "Private Medicine". Woman Doctor: the Internship of a Modern Woman (الطبعة Book Club). Houghton Mifflin. صفحة 32. 
  16. ^ Wright, J. R.; Calkins E.; Humphrey R. L. (1977). "Potassium permanganate reaction in amyloidosis. A histologic method to assist in differentiating forms of this disease". Lab Invest. 36 (3): 274–81. PMID 839739. 
  17. ^ van Rijswijk, M. H.; van Heusden, C. W. (1979). "The potassium permanganate method. A reliable method for differentiating amyloid AA from other forms of amyloid in routine laboratory practice". Am J Pathol 97 (1): 43–58. PMC 2042379. PMID 495695. 
  18. ^ Arno H. Reidies "Manganese Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a16_123