Permanganato

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Struttura dello ione permanganato
Soluzione di KMnO4 dal tipico colore viola

Il permanganato è un ossoanione del manganese di formula MnO4.

Il manganese ha stato di ossidazione +7 ed è isoelettronico con il cromato. I suoi composti sono forti ossidanti.

Sintesi[modifica | modifica sorgente]

I permanganati possono essere prodotti per ossidazione dei composti del manganese con forti agenti ossidanti, come ipoclorito, biossido di piombo, bismutato:

2MnCl2 + 5NaClO + 6NaOH → 2NaMnO4 + 9NaCl+ 3H2O
2MnSO4 + 5PbO2 + 3H2SO4 → 2HMnO4+ 5PbSO4 + 2H2O

oppure, meno efficientemente, per dismutazione dei manganati:

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

Produzione industriale[modifica | modifica sorgente]

Viene sintetizzato a partire da minerali contenenti il biossido.

Per arrostimento vengono fatte le prime due ossidazioni: a Mn(V) e Mn(VI). Nel primo stadio si utilizza un impasto di minerale e potassa caustica, a temperature comprese tra 390 e 420 °C:

4MnO2 + 12KOH + O2 → 4K3MnO4 + 3H2O

Poi a T=180÷330 °C e più lentamente:

4K3MnO4 + 2H2O + O2 → 2K2MnO4 + 4KOH

L'ultima ossidazione avviene per via elettrochimica.

Reattività[modifica | modifica sorgente]

È un forte ossidante, similmente al perclorato. Può distruggere completamente i composti organici.

In soluzione acida, il permanganato si riduce all'incolore stato di ossidazione +2 dello ione Mn2+. E0 = 1,51 V.

16H3O+ + 2MnO4 + 10Cl → 2Mn2+ + 5Cl2 + 24 H2O
6H+ + 2MnO4 + 5H2C2O4 → 8H2O + 2Mn2+ + 5CO2

In soluzione fortemente basica, il permanganato si riduce allo stato di ossidazione +6, verde, dello ione manganato (MnO42−).

3OH + 2MnO4 + HSO3 → 2MnO42− + SO42− + 2 H2O

In ambiente debolmente basico o neutro a diossido di manganese (MnO2), E0 = 1,23 V.

4OH + 2MnO4 + 3 C2O42− → 2MnO2 + 6CO32− + 2 H2O

In ambiente di acido fosforico si forma Mn(III).

I permanganati non sono termicamente stabili. Per esempio, il permanganato di potassio si decompone a 230 °C:

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

Per riduzione con solfitoipomanganato (MnO43−).

Preparazione delle soluzioni[modifica | modifica sorgente]

Il permanganato reagisce con molte impurezze che possono essere presenti nell'acqua usata per la preparazione della soluzione, in particolare sostanze organiche. Si decompone anche in presenza di di biossido solido:

4MnO- + 2H2O → 4MnO2 + 3O2 + 4OH-

e con Mn2+:

2MnO- + 3Mn2+ + 2H2O → 5MnO2 + 4H+

Pertanto le soluzioni preparate di fresco devono essere bollite per un'ora e filtrate su lana di vetro o setto poroso.

Composti[modifica | modifica sorgente]

Fra i composti più utilizzati:

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chimica degli elementi, vol II, Piccin. ISBN 88-299-1121-6
  • W. Büchner, R. Schliebs, G. Winter. K.H. Büchel, Chimica inorganica industriale, Piccin. ISBN 88-299-1348-0

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

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