Un permanganato es el nombre general de un compuesto químico que contiene el ion manganato (VII) , ( MnO-
4). Debido a que el manganeso se encuentra en el estado de oxidación +7 , el ión permanganato (VII) es un agente oxidante fuerte . El ion tiene geometría tetraédrica . [1] Las soluciones de permanganato son de color púrpura y son estables en medios neutros o ligeramente alcalinos . La reacción química exacta depende de los contaminantes orgánicos presentes y del oxidante utilizado. Por ejemplo, el tricloroetano (C 2 H 3 Cl 3 ) es oxidado por iones de permanganato para formar dióxido de carbono (CO 2 ), dióxido de manganeso (MnO 2 ), iones de hidrógeno (H + ) e iones de cloruro (Cl -). [2]
Nombres | |
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Nombre IUPAC sistemático Permanganato | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
MnO- 4 | |
Masa molar | 118,934 g · mol −1 |
Ácido conjugado | Ácido permangánico |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
- 8 MnO-
4+ 3 C
2H
3Cl
3→ 6 CO
2+ 8 MnO
2+ H+
+ 4 H
2O + 9 Cl-
En una solución ácida , el permanganato (VII) se reduce al estado de oxidación +2 rosa pálido del ion manganeso (II) (Mn 2+ ).
- 8 H+
+ MnO-
4+ 5 e - → Mn 2+ + 4 H 2 O
En una solución fuertemente básica , el permanganato (VII) se reduce al estado de oxidación verde +6 del ion manganato , MnO2−
4.
- MnO-
4+ e - → MnO2−
4
En un medio neutro, sin embargo, se reduce al estado de oxidación marrón +4 del dióxido de manganeso MnO 2 .
- 2 H 2 O + MnO-
4+ 3 e - → MnO 2 + 4 OH -
Producción
Los permanganatos se pueden producir por oxidación de compuestos de manganeso como el cloruro de manganeso o el sulfato de manganeso por agentes oxidantes fuertes, por ejemplo, hipoclorito de sodio o dióxido de plomo :
- 2 MnCl 2 + 5 NaClO + 6 NaOH → 2 NaMnO 4 + 9 NaCl + 3 H 2 O
- 2 MnSO 4 + 5 PbO 2 + 3 H 2 SO 4 → 2 HMnO 4 + 5 PbSO 4 + 2 H 2 O
También puede producirse por desproporción de manganatos , con dióxido de manganeso como subproducto:
- 3 Na 2 MnO 4 + 2 H 2 O → 2 NaMnO 4 + MnO 2 + 4 NaOH
Se producen comercialmente por electrólisis u oxidación con aire de soluciones alcalinas de sales de manganato ( MnO2−
4). [3]
Propiedades
Los permanganatos (VII) son sales de ácido permangánico . Tienen un color púrpura intenso debido a una transición de transferencia de carga . El permanganato (VII) es un oxidante fuerte y similar al perclorato . Por lo tanto, es de uso común en el análisis cualitativo que involucra reacciones redox ( permanganometría ). Según la teoría, el permanganato es lo suficientemente fuerte como para oxidar el agua, pero esto en realidad no sucede en ninguna medida. Además de esto, es estable.
Es un reactivo útil , pero no es muy selectivo con compuestos orgánicos. El permanganato de potasio se utiliza como desinfectante y aditivo para el tratamiento del agua en la acuicultura. [4]
Los manganatos (VII) no son muy estables térmicamente. Por ejemplo, el permanganato de potasio se descompone a 230 ° C en manganato de potasio y dióxido de manganeso , liberando gas oxígeno :
- 2 KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
Un permanganato puede oxidar una amina a un compuesto nitro , [5] [6] un alcohol a una cetona , [7] un aldehído a un ácido carboxílico , [8] [9] un alqueno terminal a un ácido carboxílico , [10] ácido oxálico en dióxido de carbono , [11] y un alqueno en un diol . [12] Esta lista no es exhaustiva.
En las oxidaciones de alquenos, un intermedio es una especie cíclica de Mn (V) [ cita requerida ] :
Compuestos
- Permanganato de amonio , NH 4 MnO 4
- Permanganato de calcio , Ca (MnO 4 ) 2
- Permanganato de potasio , KMnO 4
- Permanganato de sodio , NaMnO 4
- Permanganato de plata , AgMnO 4
Ver también
- Perclorato , un ion similar con un centro de cloro (VII)
- Cromato , que es isoelectrónico con permanganato
- Pertecnetato
Referencias
- ^ Sukalyan Dash, Sabita Patel y Bijay K. Mishra (2009). "Oxidación por permanganato: aspectos sintéticos y mecanicistas". Tetraedro . 65 (4): 707–739. doi : 10.1016 / j.tet.2008.10.038 .
- ^ http://geocleanse.com/permanaganate.asp
- ^ Algodón, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey; Carlos A. Murillo; Manfred Bochmann (1999). Química Inorgánica Avanzada (6ª ed.). Nueva York: John Wiley & Sons, Inc. p. 770. ISBN 978-0471199571.
- ^ Syndel. "Desinfectante de sodio y permanganato de potasio" .
- ^ A. Calder, AR Forrester1 y SP Hepburn (1972). "2-metil-2-nitrosopropano y su dímero" . Síntesis orgánicas . 6 : 803.CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ); Volumen colectivo , 52 , p. 77
- ^ Nathan Kornblum y Willard J. Jones (1963). "4-nitro-2,2,4-trimetilpentano" . Síntesis orgánicas . 5 : 845.; Volumen colectivo , 43 , p. 87
- ^ JW Cornforth (1951). "Etil piruvato" . Síntesis orgánicas . 4 : 467.; Volumen colectivo , 31 , p. 59
- ^ RL Shriner y EC Kleiderer (1930). "Ácido piperonílico" . Síntesis orgánicas . 2 : 538.; Volumen colectivo , 10 , p. 82
- ^ John R. Ruhoff (1936). "ácido n-heptanoico" . Síntesis orgánicas . 2 : 315.; Volumen colectivo , 16 , p. 39
- ^ Donald G. Lee, Shannon E. Lamb y Victor S. Chang (1981). "Ácidos carboxílicos de la oxidación de alquenos terminales por permanganato: ácido nonadecanoico" . Síntesis orgánicas . 7 : 397.CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ); Volumen colectivo , 60 , p. 11
- ^ Kovacs KA, Grof P, Burai L, Riedel M (2004). "Revisión del mecanismo de la reacción permanganato / oxalato". J. Phys. Chem. Una . 108 (50): 11026. Código Bibliográfico : 2004JPCA..10811026K . doi : 10.1021 / jp047061u .
- ^ EJ Witzemann, Wm. Lloyd Evans, Henry Hass y EF Schroeder (1931). "dl-gliceraldehído etil acetal" . Síntesis orgánicas . 2 : 307.CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ); Volumen colectivo , 11 , p. 52