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manganato de potasio

El manganato de potasio es el compuesto inorgánico de fórmula K 2 MnO 4 . Esta sal de color verde es un intermediario en la síntesis industrial del permanganato de potasio ( KMnO 4 ), una sustancia química común. [1] Ocasionalmente, el manganato de potasio y el permanganato de potasio se confunden, pero las propiedades de cada compuesto son distintas.

Estructura y unión

K 2 MnO 4 es una sal que consta de cationes K + y Mn O 2-4 aniones . La cristalografía de rayos X muestra que el anión es tetraédrico, con distancias Mn-O de 1,66 Å, ca. 0,03 Å más que las distancias Mn-O en KMnO 4 . [2] Es isoestructural con sulfato de potasio. El compuesto es paramagnético debido a la presencia de un electrón desapareado en el centro Mn (VI).

Síntesis

La vía industrial implica el tratamiento del MnO 2 con aire e hidróxido de potasio : [1]

2 MnO 2 + 4 KOH + O 2 → 2 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O

La transformación da una masa fundida de color verde. Alternativamente, en lugar de usar aire, se puede usar nitrato de potasio como oxidante:

2 KOH + KNO 3 + MnO 2 → K 2 MnO 4 + H 2 O + KNO 2

Se puede probar la presencia de manganeso en una sustancia desconocida calentando la muestra en KOH fuerte en el aire. La producción de una coloración verde indica la presencia de Mn . Este color verde resulta de una intensa absorción a 610 nm.

En el laboratorio, K 2 MnO 4 se puede sintetizar calentando una solución de KMnO 4 en una solución concentrada de KOH y luego enfriándola para obtener cristales verdes: [3]

4 KMnO 4 + 4 KOH → 4 K 2 MnO 4 + O 2 + 2 H 2 O

Esta reacción ilustra el papel relativamente raro del hidróxido como agente reductor. La concentración de K 2 MnO 4 en tales soluciones se puede comprobar midiendo su absorbancia a 610 nm.

La reducción de un electrón de permanganato a manganato también se puede realizar utilizando yoduro como agente reductor:

2 KMnO 4 + 2 KI → 2 K 2 MnO 4 + I 2

La conversión se señala por el cambio de color del púrpura, característico del permanganato, al color verde del manganato. Esta reacción también muestra que el manganato (VII) puede servir como aceptor de electrones además de su función habitual como reactivo de transferencia de oxígeno. El manganato de bario , BaMnO 4 , se genera mediante la reducción de KMnO 4 con yoduro en presencia de cloruro de bario . Al igual que el BaSO 4 , el BaMnO 4 presenta una baja solubilidad en prácticamente todos los disolventes.

Un método sencillo para preparar manganato de potasio en el laboratorio consiste en calentar cristales o polvo de permanganato de potasio puro. El permanganato de potasio se descompondrá en manganato de potasio, dióxido de manganeso y oxígeno gaseoso:

2 KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Esta reacción es un método de laboratorio para preparar oxígeno, pero produce muestras de manganato de potasio contaminadas con MnO 2 . El primero es soluble y el segundo no.

Reacciones

Las sales de manganato se desproporcionan fácilmente con respecto al ion permanganato y al dióxido de manganeso :

3 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O → 2 KMnO 4 + MnO 2 + 4 KOH

La naturaleza colorida de la desproporción ha llevado al par manganato/manganato (VII) a ser denominado camaleón químico . Esta reacción de desproporción, que se vuelve rápida cuando [ OH ] < 1 M, sigue una cinética bimolecular. [1]

Ver también

Fuentes

  1. ^ abc Reidies, Arno H. (2002). "Compuestos de manganeso". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a16_123. ISBN 978-3527306732.
  2. ^ Palenik, GJ (1967). "Estructura cristalina del manganato de potasio". Inorg. Química. 6 (3): 507–511. doi :10.1021/ic50049a015.
  3. ^ Nyholm, RS ; Woolliams, PR (1968). "Manganatos (VI)". Síntesis inorgánicas . vol. 11. págs. 56–61. doi :10.1002/9780470132425.ch11. ISBN 978-0-470-13242-5. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )

enlaces externos