Permanganato

A permanganate () es un compuesto químico con el manganato (VII) ion, MnO⁻
₄, la base conjugada de ácido permangánico. Debido a que el átomo de manganeso tiene un estado de oxidación +7, el ión permanganato (VII) es un agente oxidante fuerte. El ion es un ion de metal de transición con una estructura tetraedral. Las soluciones permanganate son de color púrpura y son estables en medios neutros o ligeramente alcalinos. La reacción química exacta depende de los reaccionarios que contienen carbono presentes y del oxidante usado. Por ejemplo, el tricloroetano (C)₂H₃Cl₃) es oxidado por iones permanganados para formar dióxido de carbono (CO₂), dióxido de manganeso (MnO₂iones de hidrógeno (H)⁺), y iones de cloruro (Cl⁻).

8MnO⁻
₄ + 3C
₂H
₃Cl
₃ → 6CO
₂ + 8MnO
₂ + H⁺
+ 4H
₂O + 9Cl⁻

En una solución ácida, el permanganato (VII) se reduce al manganeso rosa pálido (II) (Mn²⁺) con un estado de oxidación de +2.

8 H⁺
+ MnO⁻
₄ + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O

En una solución muy básica o alcalina, permanganate(VII) se reduce al manganato verde ion, MnO^{2 - 2}
₄ con un estado de oxidación de +6.

MnO⁻
₄ + e⁻ → MnO^{2 - 2}
₄

Sin embargo, en una solución neutra, se reduce al dióxido de manganeso marrón MnO₂ con un estado de oxidación de +4.

2 H₂O + MnO⁻
₄ + 3 e⁻ → MnO₂ + 4 OH⁻

Producción

Los permanganatos se pueden producir mediante la oxidación de compuestos de manganeso como el cloruro de manganeso o el sulfato de manganeso mediante agentes oxidantes fuertes, por ejemplo, hipoclorito de sodio o dióxido de plomo:

2 MnCl₂ + 5 NaClO + 6 NaOH → 2 NaMnO₄ + 9 NaCl + 3 H₂O

2 MnSO₄ + 5 PbO₂ + 3 H₂Así que...₄ → 2 HMnO₄ + 5 PbSO₄ + 2 H₂O

También puede producirse mediante la desproporción de manganatos, con dióxido de manganeso como subproducto:

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

Se producen comercialmente mediante electrólisis u oxidación al aire de soluciones alcalinas de sales de manganato (MnO ²⁻
>₄).

Uso

Este es un desinfectante fuerte y común que se usa regularmente para desinfectar baños, inodoros y lavabos. Es un compuesto barato y extremadamente eficaz para la tarea.

Propiedades

Los permanganatos (VII) son sales del ácido permangánico. Tienen un color púrpura intenso, debido a una transición de transferencia de carga desde los orbitales p del ligando oxo a los orbitales vacíos derivados de los orbitales d del manganeso (VII). El permanganato (VII) es un oxidante fuerte y similar al perclorato. Por lo tanto, es de uso común en análisis cualitativos que involucran reacciones redox (permanganometría). Según la teoría, el permanganato es lo suficientemente fuerte como para oxidar el agua, pero en realidad esto no sucede en absoluto. Además de esto, es estable.

Es un reactivo útil, pero poco selectivo con compuestos orgánicos. El permanganato de potasio se utiliza como desinfectante y aditivo para el tratamiento del agua en la acuicultura.

Los manganatos (VII) no son muy estables térmicamente. Por ejemplo, el permanganato de potasio se descompone a 230 °C en manganato de potasio y dióxido de manganeso, liberando oxígeno gaseoso:

2 KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Un permanganato puede oxidar una amina a un compuesto nitro, un alcohol a una cetona, un aldehído a un ácido carboxílico, un alkene terminal a un ácido carboxílico, ácido oxálico a dióxido de carbono, y un alkene a un diol. Esta lista no es exhaustiva.

En las oxidaciones de alkenés un intermediario es una especie Mn(V) cíclica:

Compuestos

• Ammonium permanganate, NH₄MnO₄
• Barium permanganate, Ba(MnO₄)₂
• Calcio permanganate, Ca(MnO₄)₂
• Permanganato de potasio, KMnO₄
• Sodium permanganate, NaMnO₄
• Permanganato de plata, AgMnO₄

Seguridad

La dosis mortal de permanganato es de unos 10 gy se han producido varias intoxicaciones mortales. El fuerte efecto oxidativo conduce a la necrosis de la membrana mucosa. Por ejemplo, el esófago se ve afectado si se ingiere permanganato. Los intestinos sólo absorben una cantidad limitada, pero esta pequeña cantidad produce efectos graves en los riñones y el hígado.