Permanganát

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Permanganát
A manganát(VII) anion Lewis-féle szerkezete
Permanganate-anion-3D-balls.png
Szabályos név permanganát
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet MnO4
Moláris tömeg 118,934 g mol−1
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

A permanganátok a manganát(VII) (MnO4) aniont tartalmazó vegyületek összefoglaló neve. Mivel benne a mangán oxidációs száma +7, a permanganátion erős oxidálószer. Az ion tetraéderes geometriájú.[1] A permanganátok oldata ibolya színű, semleges vagy enyhén lúgos közegben stabil. A pontos kémiai reakció függ a jelenlévő szerves szennyezőktől és a használt oxidálószertől. A triklóretén (C2HCl3) például nátrium-permanganáttal szén-dioxiddá (CO2), mangán-dioxiddá (MnO2), nátriumionná (Na+), hidróniumionná (H+) és kloridionná (Cl) alakul.[2]

Savas oldatban a permanganát(VII) a színtelen (pontosabban halvány rózsaszínű[3]) +2-es oxidációs állapotú mangán(II) (Mn2+) ionná redukálódik.

8 H+ + MnO4 + 5 e → Mn2+ + 4 H2O

Erősen lúgos közegben a permanganát(VII) zöld színű, +6-os oxidációs állapotú manganátionná (MnO42−) redukálódik.

MnO4 + e → MnO42−

Semleges közegben barna színű, +4-es oxidációs fokú mangán-dioxiddá (MnO2) redukálódik.

2 H2O + MnO4 + 3 e → MnO2 + 4 OH

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Előállítható mangánvegyületekből, például mangán-kloridból vagy mangán-szulfátból erős oxidálószer, például nátrium-hipoklorit vagy ólom-dioxid hatására:

2 MnCl2 + 5 NaClO + 6 NaOH → 2 NaMnO4 + 9 NaCl+ 3 H2O
2 MnSO4 + 5 PbO2+ 3 H2SO4 → 2 HMnO4 + 5 PbSO4 + 2 H2O

Keletkezhet a manganátok diszproporciójával is, ekkor a melléktermék mangán-dioxid:

3 Na2MnO4 + 2 H2O → 2 NaMnO4 + MnO2 + 4 NaOH

Iparilag manganát (MnO42−) sók lúgos oldatának levegővel vagy elektrolitikusan végzett oxidációjával állítják elő.[4]

Tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A permanganátok a permangánsav sói. A permanganát(VII) erős oxidálószer, hasonlít a perklorátra. Emiatt gyakran használják a redoxi-reakciót alkalmazó mennyiségi elemzésben (permanganometria). Mindezeken túl szilárd állapotban stabil anyag.

Reagensként is használják, bár szerves vegyületekkel szemben nem túl szelektív oxidálószer.

A manganát(VII)-sók hővel szemben nem túl stabilak, a kálium-permanganát például 230 °C-on oxigén keletkezése közben kálium-manganátra és mangán-dioxidra bomlik:

2 KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

A permanganát az aminokat nitrovegyületté,[5][6] az alkoholokat ketonná,[7] az aldehideket[8][9] és a terminális alkéneket karbonsavvá,[10] az oxálsavat szén-dioxiddá[11] és az alkéneket diollá képes oxidálni.[12] A fenti lista nem teljes.

Az alkének oxidációja során köztitermékként gyűrűs Mn(V)-öt tartalmazó részecske is keletkezik: A permanganátos oxidáció mechanizmusa

Vegyületek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Permanganate című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Sukalyan Dash, Sabita Patel and Bijay K. Mishra (2009.). „Oxidation by permanganate: synthetic and mechanistic aspects”. Tetrahedron 65 (4), 707–739. o. DOI:10.1016/j.tet.2008.10.038.  
  2. http://geocleanse.com/permanaganate.asp
  3. Greenwood, N.N.. Az elemek kémiája, 1., Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó, 1446. o (1999). ISBN 963-18-9144-5 
  4. Advanced Inorganic Chemistry, 6th, New York: John Wiley & Sons, Inc. (1999). ISBN 978-0471199571 
  5. A. Calder, A. R. Forrester1, and S. P. Hepburn (1972.). „2-methyl-2-nitrosopropane and its dimer”. Org. Synth. 6, 803. o.  ; Coll. Vol. 52: 77
  6. Nathan Kornblum and Willard J. Jones (1963.). „4-nitro-2,2,4-trimethylpentane”. Org. Synth. 5, 845. o.  ; Coll. Vol. 43: 87
  7. J. W. Cornforth (1951.). „Ethyl pyruvate”. Org. Synth. 4, 467. o.  ; Coll. Vol. 31: 59
  8. R. L. Shriner and E. C. Kleiderer (1930.). „Piperonylic acid”. Org. Synth. 2, 538. o.  ; Coll. Vol. 10: 82
  9. John R. Ruhoff (1936.). „n-heptanoic acid”. Org. Synth. 2, 315. o.  ; Coll. Vol. 16: 39
  10. Donald G. Lee, Shannon E. Lamb, and Victor S. Chang (1981.). „Carboxylic acids from the oxidation of terminal alkenes by permanganate: nonadecanoic acid”. Org. Synth. 7, 397. o.  ; Coll. Vol. 60: 11
  11. Kovacs KA, Grof P, Burai L, Riedel M (2004.). „Revising the Mechanism of the Permanganate/Oxalate Reaction”. J. Phys. Chem. A 108 (50), 11026. o. DOI:10.1021/jp047061u.  
  12. E. J. Witzemann, Wm. Lloyd Evans, Henry Hass, and E. F. Schroeder (1931.). „dl-glyceraldehyde ethyl acetal”. Org. Synth. 2, 307. o.  ; Coll. Vol. 11: 52