Перманганат ( / p ər ˈ m æ ŋ ɡ ə n eɪ t , p ɜːr -/ ) [1] представляет собой химическое соединение с ионом манганата (VII) , MnO . −
4, сопряженное основание марганцовой кислоты . Поскольку атом марганца имеет степень окисления +7 , ион перманганата (VII) является сильным окислителем . Ион представляет собой ион переходного металла с тетраэдрической структурой . [2] Растворы перманганата имеют фиолетовый цвет и устойчивы в нейтральных или слабощелочных средах. Точная химическая реакция зависит от присутствующих углеродсодержащих реагентов и используемого окислителя. Например, трихлорэтан (C 2 H 3 Cl 3 ) окисляется ионами перманганата с образованием диоксида углерода (CO 2 ), диоксида марганца (MnO 2 ), ионов водорода (H + ) и ионов хлорида (Cl - ). [3]
В кислом растворе перманганат(VII) восстанавливается до бледно-розового марганца(II) (Mn 2+ ) со степенью окисления +2.
В сильноосновном или щелочном растворе перманганат(VII) восстанавливается до зеленого манганат- иона MnO .2−
4со степенью окисления +6.
Однако в нейтральном растворе он восстанавливается до коричневого диоксида марганца MnO 2 со степенью окисления +4.
Перманганаты могут быть получены окислением соединений марганца, таких как хлорид марганца или сульфат марганца , сильными окислителями, например, гипохлоритом натрия или диоксидом свинца :
Его также можно получить путем диспропорционирования манганатов с диоксидом марганца в качестве побочного продукта:
В промышленных масштабах их производят электролизом или окислением на воздухе щелочных растворов солей марганцовки ( MnO2−
4). [4]
Это распространенное и сильное дезинфицирующее средство, регулярно используемое для дезинфекции ванн, туалетов и умывальников . Это дешевое и чрезвычайно эффективное соединение для этой задачи. [ нужна цитата ]
Перманганаты(VII) представляют собой соли марганцовой кислоты. Они имеют темно-фиолетовый цвет из-за перехода переноса заряда от p -орбиталей оксо-лиганда к пустым орбиталям, полученным из d- орбиталей марганца (VII). [5] Перманганат(VII) является сильным окислителем и похож на перхлорат . Поэтому в качественном анализе широко используются окислительно-восстановительные реакции ( перманганометрия ). По теории перманганат достаточно силен, чтобы окислять воду, но на самом деле этого ни в какой степени не происходит. Помимо этого, он стабилен.
Это полезный реагент , но он не очень селективен по отношению к органическим соединениям. Перманганат калия применяется в качестве дезинфицирующей и водоочистной добавки в аквакультуре. [6]
Манганаты (VII) термически не очень стабильны. Например, перманганат калия при 230 °C разлагается на манганат калия и диоксид марганца с выделением газообразного кислорода :
Перманганат может окислить амин до нитросоединения , [7] [ 8] спирт до кетона , [ 9] альдегид до карбоновой кислоты , [10] [11] концевой алкен до карбоновой кислоты , [12] щавелевую кислоту в диоксид углерода [ 13] и алкен в диол . [14] Этот список не является исчерпывающим.
В окислении алкенов одним промежуточным продуктом является циклическая разновидность Mn(V): [15]
Смертельная доза перманганата составляет около 10 г, зафиксировано несколько смертельных отравлений. Сильный окислительный эффект приводит к некрозу слизистой оболочки . Например, поражается пищевод , если проглотить марганцовку. Лишь ограниченное количество всасывается в кишечнике, но это небольшое количество оказывает серьезное воздействие на почки и печень. [16] [17]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ); Коллективный том , том. 52, с. 77{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ); Коллективный том , том. 60, с. 11{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ); Коллективный том , том. 11, с. 52