אשלגן פרמנגנט
 | |
| הדמיית מבנה מולקולרי | |
 | |
| גבישי אשלגן פרמנגנט | |
| שמות נוספים |
קליום פרמנגנט קאלי אשלגן על-מנגנאט פרמנגנאט האשלגן פרמנגנאט האשלג |
|---|---|
| כתיב כימי |
KMnO₄  |
| מסה מולרית | 158.034 גרם/מול |
| מראה | גבישים חדים בצבע סגול-ארד-אפרפר |
| מספר CAS | 7722-64-7 |
| צפיפות | 2.703 גרם/סמ"ק |
| מצב צבירה | מוצק |
| מסיסות | 76 גרם לליטר (ב25°C) |
| טמפרטורת היתוך |
240 °C 513.15 K |
| אנתלפיית התהוות סטנדרטית | 813.4- קילוג'ול למול |
| אנטרופיה מולרית תקנית | 171.7 ג'ול למול למעלה |
| NFPA 704 |
0
2
1
OX
|
  | |
אשלגן פֶּרְמַנְגָּנָט הקרוי גם קליום פרמנגנט ואשלגן על-מנגנטי[1] (אנגלית: Potassium permanganate, לטינית: Kalium permanganate, ומכאן שמו העממי קאלי) הוא תרכובת כימית אי-אורגנית, בעלת הנוסחה הכימית KMnO4, המהווה מלח, המורכב מ- +K ויונים של −MnO4, שהוא מחמצן חזק. כשהחומר נמס במים, נוצרת תמיסה בצבע סגול חזק, שלאחר אידויה, נותרים גבישים מנסרתיים נוצצים בצבע שחור-סגול. בתרכובת זו, נמצא המנגן בדרגת חמצון 7+.
ייצור
[עריכת קוד מקור | עריכה]ניתן לייצר אשלגן פרמנגנט על ידי ערבוב מנגן דו-חמצני מותך עם אשלגן הידרוקסידי וחימום באוויר או עם מקור חמצן אחר לקבלת אשלגן מנגנט (אנ'), , בו המנגן בדרגת חמצון 6+):
![{\displaystyle {\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3c2ddb385177b09318123427082c93d931d2a7fb)
![{\displaystyle {2\,\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}4\,\mathrm {KOH} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/531d0e3124d5b706c88960aa4dd6c2b41ef5bf50)
החלפת אשלגן הידרוקסידי בנתרן הידרוקסידי מביאה לתוצר שונה בו דרגת החמצון של המנגן היא 5+. תוצר התגובה מחומצן באלקטרוליזה בסביבה בסיסית לקבלת אשלגן פרמנגנט:
![{\displaystyle {2\,\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {KMnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {KOH} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8badad65e1b23b92964a0fe4d1b386cf1288cf70)
בנוסף, ניתן לחמצן אשלגן מנגנט לפרמנגנט באמצעות גז כלור:
![{\displaystyle {2\,\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {KMnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {KCl} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/51db2c67a8a2f0d11e1e9ba69461baf1f7f038b1)
וכן בתגובת דיספרופורציונציה עם חומצת מימן כלורי:
![{\displaystyle {3\,\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}4\,\mathrm {HCl} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {KMnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}4\,\mathrm {KCl} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f332f16d3e1674e8e24de8f8bbd329e7ee605916)
תגובות
[עריכת קוד מקור | עריכה]ב־240°C, אשלגן פרמנגנט מתפרק לאשלגן מנגנט (אנ'), , מנגן דו-חמצני, אשלגן חמצני, וחמצן, בתגובה הבאה:
![{\displaystyle {10\,\mathrm {KMnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}7\,\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}3\,\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}6\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dbf3f1af8c8539614e644ec482c67f7b5fd0c17a)
בטמפרטורה גבוהה יותר מתרחש פירוק נוסף של אשלגן מנגנט:
![{\displaystyle {2\,\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {MnO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9a6c134876b917961049b852720f95830858df99)
אשלגן פרמנגנט מגיב עם אלקנים והתוצר הוא דיאול (2 קבוצות כהל על הפחמנים שיהיו קשורים בקשר הכפול):
אשלגן פרמנגנט מחמצן אלדהידים לחומצות קרבוקסיליות:
![{\displaystyle {5\,\mathrm {RCHO} {}+{}2\,\mathrm {KMNO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}5\,\mathrm {RCOOH} {}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {K} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {MnSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/617e5401ed6715dd6f0a6c983fa442e2a2602a90)
שימושים (תמצית)
[עריכת קוד מקור | עריכה]- חומר חיטוי כללי
- חומר חיטוי למים
- חומר חיטוי רפואי
- חומר עזר לדיאגנוסטיקה פתולוגית
- מגיב (ריאגנט) חשוב בסינתזות אורגניות - לדוגמה: משמש לחמצון של כהלים ראשוניים לחומצות קרבוקסיליות, וכהלים שניוניים לקטונים.
- שימור פירות בעת הובלה ואחסון (סופח אתילן)
- כעזר להדלקת אש בערכות הישרדות (בשל היותו מחמצן חזק)
