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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.

SintesiModifica

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 industrialeModifica

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 temperature comprese tra 180 e 330 °C e più lentamente:

4K3MnO4 + 2H2O + O2 → 2K2MnO4 + 4KOH

L'ultima ossidazione avviene per via elettrochimica.

ReattivitàModifica

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 (MnO2−4).

3OH + 2MnO4 + HSO3 → 2MnO2−4 + SO2−4 + 2 H2O

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

4OH + 2MnO4 + 3 C2O2−4 → 2MnO2 + 6CO2−3 + 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:

2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2

Per riduzione con solfitoipomanganato (MnO3−4).

Preparazione delle soluzioniModifica

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 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.

CompostiModifica

Fra i composti più utilizzati:

BibliografiaModifica

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

Voci correlateModifica

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