Permanganate - Permanganate

Permanganate
Structure de Lewis de l'anion manganate(VII)
Permanganate-anion-3D-balls.png
Des noms
Nom IUPAC systématique
Permanganate
Identifiants
Modèle 3D ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
CID PubChem
UNII
  • InChI=1S/Mn.4O/q;;;;-1
    Clé : NPDODHDPVPPRDJ-UHFFFAOYSA-N
  • [O-][Mn](=O)(=O)=O
Propriétés
MnO
4
Masse molaire 118,934  g·mol -1
Acide conjugué Acide permanganique
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa).
Références de l'infobox

Un permanganate est le nom général d'un composé chimique contenant l' ion manganate (VII) , ( MnO
4
). Comme le manganèse est à l' état d'oxydation +7 , l'ion permanganate(VII) est un puissant agent oxydant . L'ion a une géométrie tétraédrique . Les solutions de permanganate sont de couleur violette et sont stables en milieu neutre ou légèrement alcalin . La réaction chimique exacte dépend des contaminants organiques présents et de l'oxydant utilisé. Par exemple, le trichloroéthane (C 2 H 3 Cl 3 ) est oxydé par des ions permanganate pour former du dioxyde de carbone (CO 2 ), du dioxyde de manganèse (MnO 2 ), des ions hydrogène (H + ) et des ions chlorure (Cl ).

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

Dans une solution acide , le permanganate(VII) est réduit à l'état d'oxydation rose pâle +2 de l' ion manganèse(II) (Mn 2+ ).

heures+
+ MnO
4
+ 5 e → Mn 2+ + 4 H 2 O

Dans une solution fortement basique , le permanganate(VII) est réduit à l'état d'oxydation vert +6 de l' ion manganate , MnO2−
4
.

MnO
4
+ e MnO2−
4

En milieu neutre, cependant, il se réduit à l'état d'oxydation brun +4 du dioxyde de manganèse MnO 2 .

2 H 2 O + MnO
4
+ 3 e → MnO 2 + 4 OH

Production

Les permanganates peuvent être produits par oxydation de composés du manganèse tels que le chlorure de manganèse ou le sulfate de manganèse par des agents oxydants forts, par exemple l'hypochlorite de sodium ou le dioxyde de plomb :

2 MnCl 2 + 5 NaClO + 6 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

Il peut également être produit par la dismutation de manganates , avec du dioxyde de manganèse comme sous-produit :

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

Ils sont produits commercialement par électrolyse ou oxydation à l'air de solutions alcalines de sels de manganate ( MnO2−
4
).

Une série de solutions de permanganate de potassium avec une concentration variable, augmentant vers la droite.

Propriétés

Spectre d'absorption d'une solution aqueuse de permanganate de potassium, montrant une progression vibronique

Les permanganates (VII) sont des sels d' acide permanganique . Ils ont une couleur violet foncé, en raison d'une transition de transfert de charge . Le permanganate (VII) est un oxydant puissant et similaire au perchlorate . Il est donc d'usage courant en analyse qualitative qui fait intervenir des réactions redox ( permanganométrie ). Selon la théorie, le permanganate est suffisamment fort pour oxyder l'eau, mais cela ne se produit en réalité pas du tout. En plus de cela, il est stable.

C'est un réactif utile , mais il n'est pas très sélectif vis-à-vis des composés organiques. Le permanganate de potassium est utilisé comme désinfectant et additif pour le traitement de l'eau en aquaculture.

Les manganates (VII) ne sont pas très stables thermiquement. Par exemple, le permanganate de potassium se décompose à 230 °C en manganate de potassium et dioxyde de manganèse , libérant de l' oxygène gazeux :

2 KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Un permanganate peut oxyder une amine à un composé nitro , un alcool à une cétone , un aldéhyde à un acide carboxylique , un terminal alcène à un acide carboxylique , l' acide oxalique pour le dioxyde de carbone , et un alcène à un diol . Cette liste n'est pas exhaustive.

Dans les oxydations d'alcènes, un intermédiaire est une espèce Mn(V) cyclique :

Mécanisme d'oxydation du permanganate

Composés

Voir également

Les références