Přeskočit na obsah

Manganistan draselný

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Manganistan draselný
Buňka krystalové mřížky manganistanu draselného
Buňka krystalové mřížky manganistanu draselného
Obecné
Systematický názevmanganistan draselný
Triviální názevhypermangan
Latinský názevKalii permanganas
Kalium permanganicum
Anglický názevPotassium permanganate
Německý názevKaliumpermanganat
Sumární vzorecKMnO4
Vzhledfialová krystalická látka; temně růžový roztok
Identifikace
Registrační číslo CAS7722-64-7
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)231-760-3
Indexové číslo025-002-00-9
PubChem24400
UN kód1490
Číslo RTECSSD6475000
Vlastnosti
Molární hmotnost158,034 g/mol
Molární koncentrace cM0,394 mol/dm3 (6% roztok)
Teplota rozkladu240 °C (513 K)
Hustota2,703 8 g/cm3 (20 °C)
2,71 g/cm3 (25 °C)
1,039 g/cm3 (6% roztok)
Dynamický viskozitní koeficient0,985 cP (20 °C, 6% roztok)
Kinematický viskozitní koeficient0,948 cS (20 °C, 6% roztok)
Rozpustnost ve vodě2,82 g/100 g (0 °C)
7,63 g/100 g (25 °C)
12,5 g/100 g (40 °C)
25 g/100 g (65 °C)
Měrná magnetická susceptibilita2,26×10−6 cm3g−1
Struktura
Krystalová strukturakosočtverečná
Hrana krystalové mřížkya= 910,5 pm
b= 572 pm
c= 742,5 pm
Koordinační geometrietetraedr
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°−837,6 kJ/mol
Entalpie rozpouštění ΔHrozp275,6 J/g
Standardní molární entropie S°171,8 JK−1mol−1
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf°−738 kJ/mol
Izobarické měrné teplo cp0,744 JK−1g−1
Bezpečnost
GHS03 – oxidační látky
GHS03
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
GHS08 – látky nebezpečné pro zdraví
GHS08
GHS09 – látky nebezpečné pro životní prostředí
GHS09
[1]
Varování[1]
H-větyH272 H302 H410
R-větyR8, R22, R50/53
S-větyS2, S60, S61
NFPA 704
0
2
0
OX
Teplota vznícenínehořlavý
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Některá data mohou pocházet z datové položky.

Manganistan draselný, KMnO4, známý též pod označením hypermangan, je sloučenina manganu s černo-šedými krystalky, která se velmi dobře rozpouští ve vodě za vzniku fialového roztoku. V analytické chemii jsou roztoky KMnO4 jedním ze základních oxidimetrických činidel pro redoxní titrace v tzv. manganometrii. V lékařství se využívá pro své oxidační vlastnosti jako antiseptikum.

Fyzikálně-chemické vlastnosti

[editovat | editovat zdroj]
Vodný roztok manganistanu draselného

Manganistan draselný je dobře rozpustný ve vodě za vzniku temně fialového (při nízké koncentraci růžového) roztoku. Díky silným oxidačním vlastnostem manganistanu dochází pomalu k jeho částečnému rozkladu na oxid manganičitý (MnO2) a z vody se uvolňuje kyslík. Při delším stání roztoku je rozklad manganistanu znatelný a na dně se objevuje černý prášek oxidu manganičitého. Rozpustný je manganistan draselný dále v kyselině sírové (H2SO4), vodném roztoku kyseliny dusičné (HNO3(aq)) a acetonu (CH3COCH3). Kyselinu chlorovodíkovou (HCl) oxiduje manganistan na chlór a ethanol (CH3CH2OH) na oxid uhličitý. Jeho reakce s peroxidem vodíku lze využít k přípravě kyslíku. Manganistan se při této reakci redukuje na burel.

2 KMnO4 + 3 H2O2 → 2 MnO2 + 2 KOH + 3 O2 + 2 H2O

Příprava

[editovat | editovat zdroj]

Manganistan draselný je vyráběn ve velkém měřítku, kvůli jeho univerzálnímu použití v laboratořích. V první fázi pyrolýzy, v níž je oxid manganičitý ve své přirozené podobě, je tento taven s hydroxidem draselným a zahříván v atmosféře s dusičnanem draselným (zdroj kyslíku). Takto vznikne manganan draselný, který při elektrolýze v alkalickém roztoku přechází v manganistan draselný.

2 MnO2 + 4 OH + O2 → 2 MnO42− + 2 H2O

2 MnO42− + Cl2 → 2 MnO4 + 2 Cl

Manganistany mohou být připraveny smícháním roztoků Mn2+ kationtů s velmi silným oxidačním činidlem, které ochotně přidá dioxid, PbO2 nebo NaBiO3. Tyto reakce byly používány pro testování přítomnosti manganu očekávaného ve formě fialové barvy manganistanu.

Téměř všechny způsoby využití manganistanu draselného jsou odvozeny od toho, že je oxidační činidlo použitelné v různých chemických reakcích v laboratořích i v průmyslu.

Oxidace glycerinu pomocí manganistanu draselného probíhá podle následující rovnice, reakce probíhá velmi bouřlivě.[2]

14 KMnO4 + 4 C3H8O3 → 7 K2CO3 + 7 Mn2O3 + 5 CO2 + 16 H2O

V laboratoři se také používá pro získání kyslíku rozkladem peroxidu vodíku.

2 KMnO4 + 3 H2O2 → 2 MnO2 + 2 KOH + 3 O2 + 2 H2O

Lékařské využití

[editovat | editovat zdroj]

Manganistan draselný se díky svým oxidačním vlastnostem využívá v lékařství jako antiseptikum. Dobře dezinfikuje a vysouší. Účinně působí na kožní problémy způsobené infekcí, typicky jsou to především plísně na nohách. Je také účinný na čištění ran a vředů různého původu. Dále se používá na nemoc zvanou impetigo.[3]

Úprava vody

[editovat | editovat zdroj]

Manganistan draselný se hojně používá v průmyslu úpravy vody. Používá se jako regenerační chemikálie k odstraňování železa a sirovodíku (zápachu po zkažených vejcích) ze studniční vody prostřednictvím filtru "manganového písku". Historicky se používal k dezinfekci pitné vody a může vodu zbarvit do růžova. Moderní příručky pro přežití nedoporučují používat manganistan draselný v terénu, protože je obtížné ho správně dávkovat. V současné době nachází uplatnění při kontrole obtížných organismů jako jsou Slávičky mnohotvárné v systémech pro odběr a úpravu sladké vody.

Zachování ovoce

[editovat | editovat zdroj]

Etylenové absorbenty prodlužují dobu skladování banánů i při vysokých teplotách. Tohoto účinku lze využít balením banánů do polyethylenu spolu s manganistanem draselným. Odstraněním etylenu oxidací manganistan zpožďuje dozrávání, čímž prodlužuje dobu skladování ovoce až na 4 týdny bez nutnosti chlazení.

Požární služba

[editovat | editovat zdroj]

Manganistan draselný se přidává do "dávkovačů plastových koulí", aby se vytvořily požáry a řízené hoření. Polymerové koule připomínající pingpongové míčky obsahující malé množství manganistanu jsou vstříknuty ethylenglykolem a vystřeleny směrem k místu požadovaného vznícení, kde se po několika sekundách samovolně vznítí. Používají se ruční systémy bezpilotních letadel (UAS) nebo rozprašovače plastových koulí umístěné na lodích.

Bezpečnost

[editovat | editovat zdroj]

Pevný KMnO4 je silné oxidační činidlo, ale hlavně by měl být oddělený od látek, které by mohly zrezavět (Fe atd.). Zředěný vodný roztok KMnO4 není nebezpečný. KMnO4 vytváří nebezpečné sloučeniny s koncentrovanými kyselinami. Například reakce s koncentrovanou H2SO4 produkuje vysoce reaktivní oxid manganistý, explozi iniciuje i malé množství organických látek. Při smíšení pevného KMnO4 s čistým glycerolem se směs bouřlivě vznítí.

Jako oxidační činidlo manganistan draselný poskvrní ruce a oblečení, protože probíhá redukce na MnO2. Skvrny na oblečení mohou být odstraněny použitím kyseliny octové. Skvrny na pokožce, které jsou typicky hnědé, zmizí během 48 hodin či se dají odstranit kyselinou citronovou.

Podobné sloučeniny

[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Potassium permanganate na anglické Wikipedii.

  1. a b Potassium permanganate. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. Nechte na zahradě explodovat sopku. Lidovky.cz [online]. 2008-04-26 [cit. 2020-04-29]. Dostupné online. 
  3. Dezinficiencia a antiseptika – WikiSkripta. www.wikiskripta.eu [online]. [cit. 2021-04-30]. Dostupné online. 

Literatura

[editovat | editovat zdroj]
  • VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5. 

Externí odkazy

[editovat | editovat zdroj]