منجنات البوتاسيوم

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

منجنات البوتاسيوم مركب غير عضوي صيغته الكيميائية K₂MnO₄ . هذا الملح الأخضر اللون وسيط في التخليق الصناعي لبرمنجنات البوتاسيوم ( KMnO₄ ) ، وهي مادة كيميائية شائعة. [ 1 ] أحيانًا، يُخلط بين منجنات البوتاسيوم وبرمنجنات البوتاسيوم ، لكن خصائص كل مركب مختلفة.

البنية والترابط

K₂MnO₄ ملح يتكون من كاتيونات K⁺ وأنيونات MnO₄²⁻ . تُظهر دراسة البلورات بالأشعة السينية أن الأنيون رباعي الأوجه، بمسافات Mn-O تبلغ 1.66 أنغستروم، أي أطول بحوالي 0.03 أنغستروم من مسافات Mn-O في KMnO₄ . [ 2 ] وهو متماثل البنية مع كبريتات البوتاسيوم . المركب بارامغناطيسي، نظرًا لوجود إلكترون منفرد على مركز Mn(VI ) .

توليف

يتضمن المسار الصناعي معالجة MnO 2 بالهواء وهيدروكسيد البوتاسيوم : [ 1 ]

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

ينتج عن هذا التحول مادة منصهرة ذات لون أخضر. وبدلاً من استخدام الهواء، يمكن استخدام نترات البوتاسيوم كمؤكسد.

2 KOH + KNO₃ + MnO₂ → K₂MnO₄ + H₂O + KNO₂

يمكن اختبار وجود المنغنيز في مادة مجهولة بتسخين العينة في محلول مركز من هيدروكسيد البوتاسيوم في الهواء. يشير ظهور لون أخضر إلى وجود المنغنيز . وينتج هذا اللون الأخضر عن امتصاص قوي عند 610  نانومتر.

في المختبر، يمكن تصنيع K2MnO4 عن طريق تسخين محلول KMnO4 في محلول KOH مركز متبوعًا بالتبريد للحصول على بلورات خضراء : [ 3 ]

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

يوضح هذا التفاعل الدور النادر نسبياً لأيون الهيدروكسيد كعامل مختزل. ويمكن التحقق من تركيز K₂MnO₄ في هذه المحاليل بقياس امتصاصها عند 610 نانومتر . 

يمكن أيضًا إجراء اختزال أحادي الإلكترون للبرمنجنات إلى منجنات باستخدام اليوديد كعامل مختزل:

2 KMnO 4 + 2 KI → 2 K 2 MnO 4 + I 2

يُشار إلى التحول بتغير اللون من البنفسجي، المميز لبرمنجنات البوتاسيوم، إلى اللون الأخضر للمنجنيتات. يُظهر هذا التفاعل أيضًا أن المنجنيتات (VII) يمكن أن تعمل كمستقبل للإلكترونات بالإضافة إلى دورها المعتاد كعامل ناقل للأكسجين. يتم إنتاج منجنات الباريوم ، BaMnO₄ ، عن طريق اختزال برمنجنات البوتاسيوم (KMnO₄ ) باليود في وجود كلوريد الباريوم . ومثل كبريتات الباريوم ( BaSO₄ ) ، تتميز منجنات الباريوم بانخفاض ذوبانها في جميع المذيبات تقريبًا.

تتضمن إحدى الطرق السهلة لتحضير برمنجنات البوتاسيوم في المختبر تسخين بلورات أو مسحوق برمنجنات البوتاسيوم النقي. يتحلل برمنجنات البوتاسيوم إلى برمنجنات البوتاسيوم وثاني أكسيد المنغنيز وغاز الأكسجين.

2 KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

هذا التفاعل هو طريقة مخبرية لتحضير الأكسجين، ولكنه ينتج عينات من برمنجنات البوتاسيوم ملوثة بثاني أكسيد المنغنيز ( MnO₂ ) . الأول قابل للذوبان والثاني غير قابل للذوبان.

ردود الفعل

تتفكك أملاح المنجنات بسهولة إلى أيون البرمنجنات وثاني أكسيد المنغنيز :

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

أدى الطابع المتغير لتفاعل عدم التناسب إلى تسمية زوج المنجنات/منجنات (VII) بـ" الحرباء الكيميائية" . ويتبع هذا التفاعل، الذي يصبح سريعًا عندما يكون تركيز أيون الهيدروكسيد [ OH⁻ ] أقل من 1 مولار، حركية الجزيئات الثنائية.

انظر أيضاً

  • التصنيف: المنغنيزات للاطلاع على القائمة.

مصادر

  1. 1 2 3 ريديز، أرنو هـ. (2002). "مركبات المنغنيز". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/14356007.a16_123 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  2. ↑ بالينيك، جي جي (1967). "البنية البلورية لمنجنيت البوتاسيوم". الكيمياء غير العضوية 6 (3): 507-511 . doi : 10.1021/ic50049a015 .
  3. ↑ نيهولم، آر إس ؛ ووليامز، بي آر (1968). "المنجنات (VI)". التخليق غير العضوي . المجلد 11. الصفحات 56-61 . doi : 10.1002/9780470132425.ch11 . ISBN   978-0-470-13242-5.{{cite book}}تم |journal=تجاهله ( مساعدة )
  • هولمان، أ. ف.؛ ويبرغ، إ. "الكيمياء غير العضوية". دار النشر الأكاديمية: سان دييغو، 2001. رقم ISBN 0-12-352651-5.
  • قائمة الملوثات الوطنية - صحيفة حقائق عن المنغنيز ومركباته