Was genau ist Permanganate?

Permanganate IonenPermanganate Salze der Permangansäure und sind demnach eine Ableitung von der Permangansäure in verdünnter wässriger Lösung. Sie haben die Summenformel HMnO4. Permangansäure kann im Vakuum bis auf etwa 20 % konzentriert werden. Sie ist elektrisch leitfähig und diese Tatsache deutet auf eine sehr starke Dissoziation hin. Eine besonders reine Lösung Permangansäure kann unter anderem mit einem tropfenweisen Zusatz, des Anhydrids Dimanganheptoxid das die Summenformel Mn2O7 hat, zu einerbeträchtlichen Menge recht kalten Wassers herstellen.
Eine Permanganatlösung ist die allgemeine Bezeichnung für eine chemische Verbindung , die die Manganat (VII) ion , (MnO 4 -). Weil Mangan im +7 Oxidationszustand ist, ist das Permanganat (VII) -Ion ein starkes Oxidationsmittel . Das Ion ist tetraedrisch . Die Permanganat-Lösungen haben alle eine lila Farbe und sind ein stabiles neutrales oder leicht alkalisches Medium. Die genaue chemische Reaktion ist abhängig von den Gegebenheiten und dem verwendeten Oxidationsmittel auch organische Verunreinigungen spielen eine Rolle.
So wird zum Beispiel Trichlorethen (C 2 HCl 3) Natriumpermanganat oxidiert zu Kohlendioxid (CO 2), Mangandioxid (MnO 2), Natriumionen (Na +), Hydroniumionen (H +) und Chloridionen (Cl -) [2]
In einer sauren Lösung wird Permanganat (VII) in den farblosen +2 Oxidationszustand des reduzierten Mangan (II) (Mn 2+) Ionen.

8 H + MnO 4 - 5 + e - ? Mn 2+ 4 H 2 O

In einer stark basischen Lösung wird Permanganat (VII) zu den grünen +6 Oxidationsstufe des reduzierten Manganat -Ionen,
MnO 4 2-.

MnO 4 - + e - ? MnO 4 2-
In einem neutralen Medium, jedoch geht es weiter zum braunen +4 Oxidationszustand reduziert Mangandioxid MnO 2.

2 H 2 O + MnO 4 - + 3 e - ? MnO 2 + 4 OH -

Permanganate können durch Oxidation hergestellt werden Mangan Verbindungen, wie Manganchlorid oder Mangansulfat durch starke Oxidationsmittel, beispielsweise Natriumhypochlorit oder Bleidioxid :

2 MnCl 2 + 5 + 6 NaClO NaOH ? 2 NaMnO 4 + 9 NaCl + 3 H 2 O
2 MnSO 4 + 5 PbO 2 + 3 H 2 SO 4 ? 2 HMnO 4 + 5 PbSO 4 + 2 H 2 O
Es kann auch durch die erzeugt werden Disproportionierung von Manganaten , mit Mangandioxid als Nebenprodukt:

3 Na 2 MnO 4 + 2 H 2 O ? 2 NaMnO 4 + MnO 2 + 4 NaOH

Sie sind durch Elektrolyse oder Luftoxidation von alkalischen Lösungen von Manganat-Salze hergestellt (MnO 4 2-).

Welche Permanganate Salze gibt es? Beschreibung der Salze?

1.) Eines der Salze ist Bariumpermanganat. Bariumpermanganat wird durch die Reaktion von Bariummanganat mit Kohlendioxid in Wasser hergestellt.

3 BaMnO4 + 2 CO2 -----> Ba(MnO4)2 + 2 BaCO3 + MnO2

Eigenschaften von Bariumpermanganat sind:

Bariumpermanganat ist ein fester braun violetter bis schwarzer Stoff, der kaum wasserlöslich ist. Es ist ein sehr starkes Oxidationsmittel das sich bei über 280 °C zu Bariummanganat zersetzt. Bei dem Verbrennugsprozess entsteht Sauerstoff.

Ba(MnO4)2 ------> BaMnO4 + MnO2 + O2}
Verwendung
Über die Umsetzung von Bariumpermanganat mit Sulfaten können Permanganate diverser anderer Metalle dargestellt werden.

2.) Calciumpermanganat ist die chemische Verbindung von Calcium, Mangan und Sauerstoff. Dieses ist das Calciumsalz der Permangansäure HMnO4. Die es im freien Zustand nicht nachweisbar gibt. Die intensive Färbung verdankt dieses Salzes ausschließlich dem Permanganat-Anion.
Calciumpermanganat wird durch die Elektrolyse der Lösungen von Alkalimanganaten mit Chlorkalk gewonnen werden.
Calciumpermanganat Ca(MnO4)2 ist wie Kaliumpermanganat ein starkes Oxidationsmittel. Sein Aggregatzustand ist fest.
Die Verwendung des Salzes ist in verschiedenen Bereichen:
- in der Textilproduktion
- zur Sterilisierung von Wasser
- bei Bleichen des Papiers
- in Beschichtungen
- allgemein als antiseptische, desinfizierende und deodorierende Verbindung
- als Katalysator in Raketentreibstoffen
- bei Zahnbehandlungen
- Flussmitteln von Schweißelektroden

3.) Kaliumpermanganat (KMnO4) ist das Salz mit Kalium der Permangansäure, HMnO4. Es hat eine tief rote-violette, metallisch glänzende Farbe und ist ein kristalliner Feststoff, Kaliumpermanganat ist ein starkes Oxidationsmittel. In Permanganaten liegt das Mangan immer in seiner höchsten Oxidationsstufe +VII vor.
Hier einige Redoxreaktionen mit Kaliumpermanganat:

So oxidiert Kaliumpermanganat
2 MnO4- + 10 Cl- + 16 H_3O+ --->2 Mn2 + 5 Cl2 + 24 H2O
Oder Sulfite oxidieren zu Sulfaten, Fe(II)- oxidieren zu Fe(III)-Ionen, Alkohole verändern sich zu Carbonsäuren. Auch die Zersetzung von organischen Substanzen wird von Kaliumpermanganat gefördert. Der Stoff ist dazu noch brandfördernd.
Kaliumpermanganat zersetzt sich bei Temperaturen ab 240 °C dabei entsteht Kaliummanganat (Kaliummanganat(VI), K2MnO4), Braunstein (MnO2), Kaliumoxid (K2O) und Sauerstoff (O2).

10 KMnO4 ---> 3 K2MnO4 + 7 MnO2 + 2 K2O + 6 O2

Bei noch höheren Temperaturen zerfällt Kaliummanganat und es entsteht Sauerstoff:
2 K2MnO4 ---> 2 MnO2 + 2 K2O + O2

Kaliumpermanganat wird in der Medizin als Desinfektionsmittel, Algizid und Deodorant verwendet. Es wird in der chemischen Analyse zur Bestimmung diverser Substanzen verwendet: Eisen, Oxalat, Nitrit, reduzierende Zucker aber auch Calciumkann nachgewiesen werden. Im Labor verwendet man die alkalische Kaliumpermanganatlösung bei der Reinigung von Glasgerätschaften. In der Fotografie wird Fixiersalz (Natriumthiosulfat) damit nachgewiesen. Es dient zum abschwächen von überbelichteten Bildern. Vorhandenes Silber wird oxidiert. Kaliumpermanganat dient auch als Fungizid und Bakterizid bei Obstbäumen.
Es gibt noch viele weitere Anwendungen.

4.) Natriumpermanganat wird in der Reaktion von Mangandioxid mit Natriumhypochlorit hergestellt.

2 MnO2 + 3NaClO + 2 NaOH -----> \ NaMnO4 + 3 NaCl + H2O

Natriumpermanganat ist ein fester, violetter und geruchloser Stoff, außerdem ist es brandfördernd. Das Salz ist wasserlöslich. Wird es erhitzt zersetzt sich der Stoff und es entsteht Sauerstoff.

10NaMnO4 --->3Na2MnO4 + 7 MnO2 + 2Na2O + 6 O2
Verwendet wird Natriumpermanganat in einer wässrigen Lösung als Ätzmittel für gedruckten Schaltungen.

In der V2-Rakete wurde es für den Antrieb durch katalytische Zersetzung von hochkonzentriertem Wasserstoffperoxid mit Natriumpermanganat eingesetzt. Natriumpermanganat kommt unter anderen bei der Kokainherstellung genutzt. In Amerika wurde sein Verkauf 2006 eingeschränkt und der Preis von Kokain hat sich daraufhin verdoppelt.

5.) Rubidiumpermanganat ist das Rubidiumsalz HMnO4.

RbCl + KMnO4 ---> KCl + RbMnO4

Rubidiumpermanganat ist leicht wasserlöslich, mit steigender Temperatur nimmt die Löslichkeit zu.

Rubidiumpermanganat zersetzt sich in zwei Stufen. Dabei entsteht Rubidiummanganat(VI) als Zwischenergebnis. Die weiteren Zersetzungsprodukte sind Mangan(IV)-oxid, Rubidiumoxid und Sauerstoff. Die Zersetzung findet bei 200 bis 300 °C statt. Der Massenverlust beträgt durch die Entstehung von Sauerstoff 8,0 %.

10 RbMnO4 ---> 3 Rb2MnO4 + 7 MnO2 + 2 Rb2O + 6 O2
2 Rb2MnO4 ---> 2 MnO2 + 2 Rb2O + O2

Rubidiumpermanganat findet Verwendung als Reagens zum Nachweis von Perchlorat-Ionen.


6.) Silberpermanganat ist eine anorganische chemische Verbindung des Silbers aus der Gruppe der Permanganate.

Silberpermanganat ist das Ergebnis der Reaktion zwischen einer Silbernitratlösung und Kaliumpermanganat bei 80 °C.

KMnO4 + AgNO3 ---> AgMnO4 + KNO3

Silberpermanganat ist lichtempfindlich, violett bis schwarz und fest mit nadelförmigen, metallisch glänzenden Kristallen. Silberpermanganat ist Wasser löslich. Der Stoff zersetzt sich durch Wärme die höher als 160 °C. Sillberpermanganat hat eine monokline Kristallstruktur.
Silberpermanganat wird als Antiseptikum und in Gasmasken verwendet.

Eigenschaften Permanganate

Permanganate (VII) sind Salze der Permangansäure. Permanganat (VII) ist ein starkes Oxidationsmittel , und ähnlich wie Perchlorat . Es ist daher im allgemeinen Gebrauch in der qualitativen Analyse, die Redox-Reaktionen (beinhaltet permanganometrisch ).
Nach der Theorie ist Permanganat stark genug, um Wasser zu oxidieren, was aber nicht wirklich in irgendeiner Weise geschied. Daneben ist es stabil.
Es ist ein nützliches Reagenz, wenn es auch mit organischen Verbindungen, nicht sehr selektiv ist.
Manganate (VII) sind nicht sehr temperaturstabil.
Zum Beispiel Kaliumpermanganat zersetzt sich bei 230 ° C bis zu Kaliummanganat und Mangandioxid sowie Sauerstoff Gas:

2 KMnO 4 ? K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Eine Permanganatlösung oxidiert Amine zu einer Nitroverbindung , Alkohol oxidiert zu einem Keton , Aldehyd ergibt eine Carbonsäure , ein Terminal Alken oxidiert ebenfalls zu einer Carbonsäure , Oxalsäure oxidiert zu Kohlendioxid und einem Alken , um ein Diol .

Verwendung Permanganate

Die Permanganate sind alle wasserlöslich. Sie bilden violette Lösungen. Sehr bekannt ist Kaliumpermanganat. Permanganante sind starke Oxidationsmittel. Mit ihrer Hilfe können zum Beispiel Alkene über Glycole in Carbonsäuren umgewandelt
werden. Typisch für die Wirkung des Permanganats als Oxidationsmittel ist folgende chemische Reaktion: Die Oxidation konzentrierter Salzsäure mit Premanganat zu Chlorgas. Das Permanganat wird dabei Reduziert zu Mangan(II):

2 MnO4 - + 10 Cl- + 16 H3O+ -----------> 2 Mn2 + 5 Cl2 + 24 H2O

Permanganate werden unter anderen Anwendungen zur Reinigung organischer Flüssigkeiten sowie bei der Reinigung der Abluft und der Abwässer in der chemischen und der Pharmaindustrie verwendet.

Wie findet der Nachweis von Permanganate statt

Mit einer Reihe von Experimenten können Permanganat-Ionen nachgewiesen werden. Sie alle beruhen auf der Fähigkeit des MnO4?, andere Stoffe zu oxidieren.
Hier der Nachweis mit Iodid:

Die Reaktion, mit der man sehr leicht Permanganat-Ionen nachweisen kann, ist die Oxidation von Iodid-Ionen die sich in einer in einer Kaliumiodid-Lösung befinden.

Der Probelösung ist leicht violett bis violett und schwefelsauer. Ihr wird gesättigte Kaliumiodidlösung zugegeben. Zu erkennen ist eine Gelbfärbung, die das erste Anzeichen für eine Oxidation der Iodid-Ionen ist mit dem Ergebnis von elementarem Iod. Um abzusichern, dass es sich um elementares Jod handelt, wird etwas Stärke zu der angestrebten Iod-Kaliumiodid-Lösung dazu gegeben. Die intensiv blaue bis zu schwarzer Färbung weist elementares Jod nach.

Erklärung

2 MnO4- + 10 I- + 16 H+ ---------> 5 I2 + 2 Mn2+ 8 H2O

Permangant-Ionen reagieren wie folgt: Iodid-Ionen und Wasserstoff-Ionen verändern sich zu Iod, Mangan(II)-Ionen und Wasser.

n I2 + C6H10O5n- ----------->C6H10O5I2n-

Iod (gelb) und Stärke (weiß) reagieren miteinander und es bildet sich Iodstärke (blau-schwarz), die sich in wässriger Lösung absetzt.

Wie führt man eine Reduktion von Permanganat durch

Die Reduktion von Permanganat-Ionen ist abhängig vom pH-Wert. Erkennbar ist diese an Farbänderungen während der Reaktion. In saurer Lösung verliert die violette Lösung ihre Farbe, im neutralen Medium tritt gibt es eine Braunfärbung, die basische Lösung färbt sich dunkelgrün.

Geräte und Chemikalien die für den Nachweis notwendig sind:
Kaliumpermanganat, verdünnte Schwefelsäure, Zink, verdünnte Natronlauge, Natriumsulfit, ein Becherglas und Reagenzgläser

Die Durchführung der Reduktion:

Drei Reagenzgläser werden mit 0,1%iger KMnO4-Lösung gefüllt. Ein Reagenzglas wird mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert. In das zweite Reagenzglas verdünnte Natronlauge füllen. Der sauren Lösung gibt man etwas Zinkpulver hinzu. Im Anschluss beginnt eine deutliche Gasentwicklung mit dem Ergebnis dass sich die Lösung entfärbt. In die neutrale Lösung und auch die basische gibt man 1%ige Na2SO3-Lösung. Es ergibt sich eine Verfärbung nach braun und nach grün. Die braune Lösung bildet einen Niederschlag.

Für diese Vorgänge gibt es folgende Erklärung:

Die Reduzierbarkeit der Permanganate ist von der Protonenkonzentration abhängig, also vom pH-Wert.
- Ist die Lösung sauer gibt es eine Reduktion von Permanganat der Oxidationsstufe +VII zur Oxidationsstufe +II (Mn2+).
- Ist die Lösung neutral endet die Reduktion bei Stufe +IV Mn(OH)4 oder MnO2 = Braunstein.
- In basischer Lösung entsteht Manganat Reduktionsstufe VI (MnO42).

sauer: MnO4- + 5 e- + 8 H+ -> Mn2+ + 4 H2O
neutral: MnO4- + 3 e- + 4 H+ -> MnO2 + 2 H2O
basisch: MnO4- + e- -> MnO42-

In der sauren Lösung wird aus Zink + Schwefelsäure Wasserstoff frei, dieser reduziert das Permanganat. Sulfit oxidiert zu Sulfat. Zink in einer basischen Lösung reduziert das Permanganat. Da wird kein Wasserstoff frei.

Wo kann man Permanganate kaufen?

Permanganate kann man in Apotheken, im Chemikalienhandel, im Laborbedarf und weiteren Händlern die Chemikalien verkaufen.

Was passiert wenn man Permanganate ins Gesicht bekommt? Was soll man tun?

Bekommt man Permanganate ins Gesicht sollte man sich die Wangen und das restliche Gesicht mit klarem Wasser gründlich abspülen. Weiter ist keine Maßnahme nötig.
Es ist nicht giftig jedoch gibt es Verätzungen wenn man die Lösung trinkt. Also besser nicht trinken. Sollte es doch passiert sein dann mit Milch und rohen verquirlten Eiern gegensteuern. Im Anschluss Erbrechen provozieren und den Arzt hinzuziehen. Bekommt man Permanganate in die Augen dann hilft Ausspülen der Augen mit reichlich fließendem und dann sofort zum Arzt gehen.

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