برمنجنات

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

البرمنجنات ( تُلفظ / pərˈmæŋɡəneɪt , pɜːr- / ) [ 1 ] مركب كيميائي يحتوي على أيون المنجنات (VII) ، MnO₄⁻ ، وهو القاعدة المرافقة لحمض البرمنجنيك . ولأن ذرة المنغنيز لديها حالة أكسدة +7 ، فإن أيون البرمنجنات (VII) عامل مؤكسد قوي . هذا الأيون هو أيون فلز انتقالي ذو بنية رباعية الأوجه . [ 2 ] محاليل البرمنجنات بنفسجية اللون ومستقرة في الأوساط المتعادلة أو القلوية قليلاً .

إنتاج

يمكن إنتاج البرمنجنات عن طريق أكسدة مركبات المنغنيز مثل كلوريد المنغنيز أو كبريتات المنغنيز بواسطة عوامل مؤكسدة قوية، على سبيل المثال، هيبوكلوريت الصوديوم أو ثاني أكسيد الرصاص :

2  MnCl 2 + 5  NaClO + 6  NaOH → 2  NaMnO 4 + 9  NaCl + 3  H2O
2  MnSO₄ + 5 PbO₂ + 3 H₂SO₄ → 2 HMnO₄ + 5 PbSO₄ + 2 H₂O​​​​     

ويمكن إنتاجه أيضاً عن طريق عدم تناسب المنجنات ، مع ثاني أكسيد المنغنيز كمنتج ثانوي:

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

يتم إنتاجها تجارياً عن طريق التحليل الكهربائي أو الأكسدة الهوائية للمحاليل القلوية لأملاح المنجنات ( MnO 2− 4 ). [ 3 ]

سلسلة من محاليل برمنجنات البوتاسيوم بتراكيز متفاوتة، تزداد باتجاه اليمين.

الاستخدامات

تُعدّ مركبات البرمنجنات من المطهرات الشائعة والقوية، وتُستخدم بانتظام لتعقيم أحواض الاستحمام والمراحيض وأحواض الغسيل. وهي مركبات رخيصة وفعّالة للغاية في هذا الغرض.

يُستخدم برمنجنات البوتاسيوم كمطهر ومضاف لمعالجة المياه في تربية الأحياء المائية. [ 4 ]

تُعد مركبات البرمنجنات كواشف مفيدة ، ولكنها ليست انتقائية للغاية مع المركبات العضوية عند استخدامها في التخليق العضوي .

ملكيات

طيف امتصاص محلول مائي من برمنجنات البوتاسيوم، يُظهر سلسلة اهتزازية إلكترونية.

البرمنجنات هي أملاح حمض البرمنجنيك. تتميز بلونها الأرجواني الداكن، نتيجة انتقال الشحنة من مدارات p لرابطة الأكسو إلى مدارات فارغة مشتقة من مدارات d للمنجنيز (VII). [ 5 ] البرمنجنات (VII) عامل مؤكسد قوي ، يشبه البيركلورات . لذلك، يشيع استخدامه في التحليل النوعي الذي يتضمن تفاعلات الأكسدة والاختزال ( قياس البرمنجنات ). نظريًا، البرمنجنات قوية بما يكفي لأكسدة الماء، لكن هذا لا يحدث فعليًا. إضافة إلى ذلك، فهي مستقرة.

ردود الفعل

التحلل الحراري

لا تتمتع البرمنجنات بثبات حراري كبير. على سبيل المثال، تتحلل برمنجنات البوتاسيوم  عند درجة حرارة 230 درجة مئوية إلى برمنجنات البوتاسيوم وثاني أكسيد المنغنيز ، مطلقةً غاز الأكسجين .

2  KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

تفاعلات الحمض والقاعدة

في محلول حمضي ، يتم اختزال برمنجنات (VII) إلى منجنيز (II) الوردي الباهت (Mn 2+ ) بحالة أكسدة +2.

8 H + + MnO − 4 + 5  e − → Mn 2+ + 4  H 2 O

في محلول قاعدي أو قلوي قوي ، يتم اختزال البرمنجنات (VII) إلى أيون المنجنات الأخضر ، MnO 2− 4 بحالة أكسدة +6.

MnO − 4 + e − → MnO 2− 4

أما في المحلول المحايد، فإنه يختزل إلى ثاني أكسيد المنغنيز البني MnO 2 بحالة أكسدة +4.

2  H 2 O + MnO − 4 + 3  e − → MnO 2 + 4  OH −

أكسدة المركبات العضوية

عند استخدامها لأكسدة المركبات العضوية، يعتمد التفاعل الكيميائي الدقيق على المادة العضوية المتفاعلة الموجودة. على سبيل المثال، يتأكسد ثلاثي كلورو الإيثان (C₂H₃Cl₃) بواسطة أيونات البرمنجنات لتكوين ثاني أكسيد الكربون ( CO₂ ) ، وثاني أكسيد المنغنيز (MnO₂ )، وأيونات الهيدروجين (H⁺ ) ، وأيونات الكلوريد (Cl⁻ ) . [ 6 ]

8 MnO − 4 + 3 C2 ساعة3 سل3 → 6CO2 + 8MnO2 +H ++ 4 ساعات2 O+ 9Cl −

يمكن لبرمنجنات البوتاسيوم أكسدة الأمين إلى مركب نيترو ، [ 7 ] [ 8 ] والكحول الثانوي إلى كيتون ، [ 9 ] والكحول الأولي أو الألدهيد إلى حمض كربوكسيلي ، [ 10 ] [ 11 ] والألكين الطرفي إلى حمض كربوكسيلي ، [ 12 ] وحمض الأكساليك إلى ثاني أكسيد الكربون ، [ 13 ] والألكين إلى ديول . [ 14 ] هذه القائمة ليست شاملة .

في أكسدة الألكين ، يكون أحد الوسائط هو نوع Mn(V) الحلقي: [ 15 ]

آلية أكسدة البرمنجنات

المركبات

أمان

تبلغ الجرعة القاتلة من برمنجنات البوتاسيوم حوالي 10  غرامات، وقد سُجلت عدة حالات تسمم مميتة. يؤدي تأثيرها المؤكسد القوي إلى نخر الأغشية المخاطية ، فعلى سبيل المثال، يتأثر المريء عند ابتلاعها. لا يمتص الأمعاء سوى كمية محدودة منها، إلا أن هذه الكمية الضئيلة تُحدث آثارًا بالغة على الكلى والكبد. [ 16 ] [ 17 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "برمنجنات" . قاموس Merriam-Webster.com . Merriam-Webster. OCLC 1032680871 . 
  2. ↑ سوكاليان داش، سابيتا باتيل، وبيجاي ك. ميشرا (2009). "الأكسدة بواسطة برمنجنات البوتاسيوم: الجوانب التركيبية والآلية". مجلة تيتراهيدرون . 65 (4): 707-739 . doi : 10.1016/j.tet.2008.10.038 .
  3. ↑ كوتون، ف. ألبرت؛ ويلكنسون، جيفري؛ كارلوس أ. موريلو؛ مانفريد بوخمان (1999). الكيمياء اللاعضوية المتقدمة ( الطبعة السادسة). نيويورك: جون وايلي وأولاده، ص 770. ISBN   978-0471199571.
  4. ↑ سيندل. "مطهر برمنجنات البوتاسيوم والصوديوم" .
  5. ↑ ميسلر، غاري ل.؛ فيشر، بول ج.؛ تار، دونالد أ. (2014). الكيمياء غير العضوية ( الطبعة الخامسة). بيرسون. ص 430. ISBN   978-0321811059.
  6. ↑ "Geo-Cleanse International, INC. | برمنجنات" .
  7. ↑ أ. كالدر، أ. ر. فورستر، و س. ب. هيبورن (1972). "2-ميثيل-2-نيتروسوبروبان وثنائيّه" . التخليق العضوي . 6 : 803{{cite journal}}صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )؛ صيانة CS1: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( رابط ) ؛ المجلدات المجمعة ، المجلد 52، صفحة 77  .
  8. ↑ ناثان كورنبلوم وويلارد ج. جونز (1963). "4-نيترو-2،2،4-ثلاثي ميثيل بنتان" . التخليق العضوي . 5 : 845المجلدات المجمعة ، المجلد 43، صفحة 87  .
  9. ↑ جيه دبليو كورنفورث (1951). "بيروفات الإيثيل" . التخليق العضوي . 4 : 467المجلدات المجمعة ، المجلد 31، صفحة 59  .
  10. ↑ آر إل شرينر وإي سي كلايدرير (1930). "حمض البيبرونيل" . التخليق العضوي . 2 : 538المجلدات المجمعة ، المجلد 10، صفحة 82  .
  11. ↑ جون ر. روهوف (1936). "حمض الهيبتانويك العادي" . التخليق العضوي . 2 : 315المجلدات المجمعة ، المجلد 16، صفحة 39  .
  12. ↑ دونالد ج. لي، وشانون إي. لامب، وفيكتور س. تشانغ (1981). "الأحماض الكربوكسيلية الناتجة عن أكسدة الألكينات الطرفية بواسطة برمنجنات البوتاسيوم: حمض نوناديكانويك" . التخليق العضوي . 7 : 397{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link ) ; Collected Volumes , vol. 60, p. 11  .
  13. ↑ كوفاكس، ك. أ.، غروف، ب.، بوراي، ل.، ريدل، م. (2004). "مراجعة آلية تفاعل البرمنجنات/الأكسالات". مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 108 (50): 11026. رمز Bibcode : 2004JPCA..10811026K . doi : 10.1021/jp047061u .
  14. ↑ إي جيه ويتزمان، وليم لويد إيفانز، هنري هاس، وإي إف شرودر (1931). "أسيتال إيثيل لـ dl-جليسرالدهيد" . التخليق العضوي . 2 : 307{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link ) ; Collected Volumes , vol. 11, p. 52  .
  15. ↑ لي، دونالد ج.؛ تشين، تاو (1993)، "اختزال المنجنات (VI) بواسطة حمض المندليك وأهميته في تطوير آلية عامة لأكسدة المركبات العضوية بواسطة أكاسيد المعادن الانتقالية عالية التكافؤ"، مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية ، 115 (24): 11231-36 ، doi : 10.1021/ja00077a023.
  16. ↑ أونغ، ك. ل.؛ تان، ت. هـ.؛ تشيونغ، و. ل. (1997). "التسمم ببرمنجنات البوتاسيوم - سبب نادر للتسمم الذاتي المميت" . مجلة طب الطوارئ . 14 (1): 43-45 . doi : 10.1136/emj.14.1.43 . PMC 1342846. PMID 9023625 .  
  17. ↑ يونغ، ر.؛ كريتشلي، ج. أ.؛ يونغ، ك. ك.؛ فريبورن، ر. س.؛ رينولدز، أ. ب.؛ لولين، ي. إ. (1996). "فشل كبدي كلوي حاد مميت عقب تناول برمنجنات البوتاسيوم". علم السموم البشري والتجريبي . 15 (3): 259-261 . doi : 10.1177/096032719601500313 . PMID 8839216. S2CID 8993404 .