KALIUM PERMANGANAT (KMNO4): STRUKTUR, SIFAT - KIMIA - 2024

The kalium permanganat (KMnO ₄₎ merupakan senyawa anorganik yang terdiri dari mangan - logam kelompok transisi 7 (VIIB) -, oksigen dan kalium. Ini adalah padatan vitreous ungu tua. Larutan berairnya juga ungu tua; larutan ini menjadi kurang ungu karena diencerkan dalam jumlah air yang lebih banyak.

KMnO ₄ kemudian mulai mengalami reduksi (mendapatkan elektron) dalam urutan warna dengan urutan sebagai berikut: ungu> biru> hijau> kuning> tidak berwarna (dengan endapan coklat MnO ₂ ). Reaksi ini menunjukkan sifat penting kalium permanganat: ini adalah zat pengoksidasi yang sangat kuat.

Rumus

Rumus kimianya adalah KMnO ₄ ; artinya, untuk setiap kation K ⁺ ada anion MnO ₄ ^- berinteraksi dengannya

Struktur kimia

Gambar atas mewakili struktur kristal KMnO ₄ , yang merupakan tipe ortorombik. Bola ungu sesuai dengan K ⁺ kation , sedangkan tetrahedron yang dibentuk oleh empat bola merah dan bola bersesuaian kebiruan dengan MnO ₄ ^- anion .

Mengapa anion memiliki geometri tetrahedral? Struktur Lewis Anda menjawab pertanyaan ini. Garis putus-putus menandakan bahwa ikatan rangkap beresonansi antara Mn dan O. Untuk mengadopsi struktur ini, pusat logam harus memiliki hibridisasi sp ³ .

Karena mangan tidak memiliki pasangan elektron yang tidak terbagi, ikatan Mn-O tidak didorong ke bidang yang sama. Demikian juga, muatan negatif didistribusikan di antara empat atom oksigen, yang bertanggung jawab atas orientasi kation K ⁺ di dalam pengaturan kristal.

Aplikasi

Kedokteran dan kedokteran hewan

Karena aksi bakterisidanya, ia digunakan dalam berbagai penyakit dan kondisi yang menyebabkan lesi kulit, seperti: infeksi jamur kaki, impetigo, luka dangkal, dermatitis dan tukak tropis.

Karena aksinya yang berbahaya, kalium permanganat harus digunakan pada konsentrasi rendah (1: 10.000), yang membatasi efektivitas aksinya.

Ini juga digunakan untuk mengobati parasit ikan di akuarium yang menyebabkan infeksi insang dan bisul kulit.

Pengolahan air

Ini adalah regeneran kimiawi yang digunakan untuk menghilangkan besi, magnesium, dan hidrogen sulfida (dengan bau tidak sedap) dari air, dan dapat digunakan untuk memurnikan air limbah.

Besi dan magnesium mengendap sebagai oksida yang tidak larut dalam air. Selain itu, membantu menghilangkan karat yang ada di pipa.

Pengawetan buah

Kalium permanganat menghilangkan dengan oksidasi etilen yang dihasilkan dalam pisang selama penyimpanannya, membiarkannya tetap mentah selama lebih dari 4 minggu, bahkan pada suhu kamar.

Di Afrika mereka menggunakannya untuk merendam sayuran, untuk menetralkan dan menghilangkan agen bakteri yang ada.

Aksi terbakar

Kalium permanganat digunakan untuk membatasi penyebaran api. Berdasarkan kemampuan permanganat untuk menyalakan api, digunakan untuk melakukan pemadaman kebakaran pada kebakaran hutan.

Titran redoks

Dalam kimia analitik, larutan berair standarnya digunakan sebagai titran pengoksidasi dalam penentuan redoks.

Reagen dalam sintesis organik

Ini berfungsi untuk mengubah alkena menjadi diol; yaitu, dua gugus OH ditambahkan ke ikatan rangkap C = C. Persamaan kimia berikut ini:

Demikian juga, dalam larutan asam sulfat dengan asam kromat (H ₂ CrO ₄ ) digunakan untuk oksidasi alkohol primer (R-OH) menjadi asam karboksilat (R-COOH atau RCO ₂ H).

Daya oksidasinya cukup kuat untuk mengoksidasi gugus alkil primer atau sekunder dari senyawa aromatik, "mengarboksilasi" mereka; yaitu, mengubah rantai samping R (misalnya, a CH ₃ ) menjadi gugus COOH.

Penggunaan historis

Itu adalah bagian dari bubuk yang digunakan sebagai flash dalam fotografi atau untuk memulai reaksi termit.

Itu digunakan dalam Perang Dunia Kedua untuk kamuflase kuda putih pada siang hari. Untuk ini mereka menggunakan mangan dioksida (MnO ₂ ), yang berwarna coklat; dengan cara ini mereka tidak diperhatikan.

Bagaimana caranya?

Mineral pirolusit mengandung mangan dioksida (MnO ₂ ) dan kalium karbonat (CaCO ₃ ).

Pada tahun 1659 ahli kimia Johann R. Glauber melelehkan mineral dan melarutkannya dalam air, mengamati munculnya warna hijau dalam larutan, yang kemudian berubah menjadi ungu dan akhirnya menjadi merah. Warna terakhir ini berhubungan dengan pembentukan kalium permanganat.

Pada pertengahan abad kesembilan belas Henry Condy sedang mencari produk antiseptik dan awalnya memperlakukan pirolusit dengan NaOH dan kemudian dengan KOH, menghasilkan apa yang disebut kristal Condy; yaitu kalium permanganat.

Kalium permanganat diproduksi secara industri dari mangan dioksida yang ada dalam mineral pyrolusite. The MnO ₂ hadir dalam bereaksi mineral dengan kalium hidroksida dan selanjutnya dipanaskan dengan adanya oksigen.

2 MnO ₂ + 4 KOH + O ₂ => 2 K ₂ MnO ₄ + 2 H ₂ O

Kalium manganat (K ₂ MnO ₄ ) diubah menjadi kalium permanganat dengan oksidasi elektrolitik dalam media basa.

2 K ₂ MnO ₄ + 2 H ₂ O => 2 KMnO ₄ + 2 KOH + H ₂

Dalam reaksi lain untuk menghasilkan kalium permanganat, kalium manganat direaksikan dengan CO ₂ , mempercepat proses disproporsionasi:

3 K ₂ MnO ₄ + 2 CO ₂ => 2 KMnO ₄ + MnO ₂ + K ₂ CO ₃

Karena pembentukan MnO ₂ (mangan dioksida), prosesnya tidak menguntungkan, harus menghasilkan KOH dari K ₂ CO ₃ .

Properti

Ini adalah padatan kristal ungu yang meleleh pada suhu 240 ºC, yang memiliki kepadatan 2,7 g / mL, dan berat molekul sekitar 158 g / mol.

Ini sulit larut dalam air (6,4 g / 100 ml pada 20 ºC), yang menunjukkan bahwa molekul air tidak melarutkan sebagian besar ion MnO ₄ ^- , karena mungkin geometri tetrahedralnya membutuhkan banyak air untuk pembubarannya. Demikian pula, dapat juga dilarutkan dalam metil alkohol, aseton, asam asetat, dan piridin.

Penguraian

Ini terurai pada 240 ºC, melepaskan oksigen:

2KMnO ₄ => K ₂ MnO ₄ + MnO ₂ + O ₂

Ini dapat mengalami penguraian oleh aksi alkohol dan pelarut organik lainnya, serta oleh aksi asam kuat dan agen pereduksi.

Kekuatan oksidasi

Dalam garam ini, mangan menunjukkan bilangan oksidasi tertingginya (+7), atau setara, dengan jumlah elektron maksimum yang dapat hilang secara ionik. Selanjutnya, konfigurasi elektron mangan adalah 3 d ⁵ 4 s ² ; oleh karena itu, dalam kalium permanganat, seluruh kulit valensi atom mangan "kosong".

Jadi atom mangan memiliki kecenderungan alami untuk mendapatkan elektron; yaitu, untuk direduksi menjadi bilangan oksidasi lain dalam media basa atau asam. Inilah penjelasan mengapa KMnO ₄ adalah agen pengoksidasi yang kuat.

Referensi

1. Wikipedia. (2018). Kalium permanganat. Diperoleh pada 13 April 2018, dari: en.wikipedia.org
2. F. Albert Cotton dan Geoffrey Wilkinson, FRS. (1980). Kimia Anorganik Lanjut. Editorial Limusa, México, edisi ke-2, halaman 437-452.
3. Robin Wasserman. (14 Agustus 2017). Penggunaan Medis untuk Kalium Permanganat. Diperoleh pada 13 April 2018, dari: livestrong.com
4. Clark D. (30 September 2014). 3 Kegunaan Utama Kalium Permanganat. Diperoleh pada 13 April 2018, dari: technology.org
5. James H. Pohl, Ali Ansary, Irey RK (1988). Termodinamika Modular, Vol. 5, Evaluasi perubahan properti. Ediciones Ciencia y Técnica, SA México, Editorial Limusa, halaman 273-280.
6. JM Medialdea, C. Arnáiz dan E. Díaz. Potasium permanganat: oksidan yang kuat dan serbaguna. Jurusan Teknik Kimia dan Lingkungan. Sekolah Universitas Seville.
7. Hasan Zulic. (27 Oktober 2009). Pengolahan Air Limbah Biologis. . Diperoleh pada 13 April 2018, dari: es.wikipedia.org
8. Adam Rędzikowski. (12 Maret 2015). Kalium permanganat sederhana. . Diperoleh pada 13 April 2018, dari: commons.wikimedia.org