Перманганат калия KMnO4: свойства, получение, применение

Перманганат калия KMnO4 — соль марганцевой кислоты, сильный окислитель, молярная масса 158 г/моль.

Ключевые факты

Формула
KMnO4
Класс
соль (средняя, сильный окислитель)
Молярная масса
158 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 158,04 г/моль
Другие названия
марганцовка; марганцовокислый калий (устаревшее)
Состояние
твёрдое кристаллическое вещество
Степень окисления марганца
+7 (высшая)
Связь
ионная между K+ и MnO4−, внутри иона ковалентная полярная
Кристаллическая решётка
ионная

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое перманганат калия?

В перманганате калия марганец находится в высшей степени окисления +7. Это значит, что он может только принимать электроны, поэтому KMnO4 — один из главных окислителей школьного курса. Его тёмно-фиолетовые кристаллы дают в воде малиновый раствор.

Продукт восстановления марганца зависит от среды. В кислой среде получается почти бесцветная соль марганца(II), в нейтральной — бурый осадок MnO2, в щелочной — зелёный манганат калия K2MnO4. Эту схему стоит знать наизусть: на ней построено задание 29.

Какие физические свойства у перманганата калия?

Физические свойства: перманганат калия KMnO4
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое кристаллическое вещество
Цвет и запахтёмно-фиолетовые, почти чёрные кристаллы с металлическим блеском, без запаха
Растворимость в водеумеренная: около 6 г в 100 г воды при 20 °C
Цвет растворамалиново-фиолетовый; слабый раствор розовый
Устойчивостьпри нагревании свыше 200 °C разлагается с выделением кислорода

Какие химические свойства у перманганата калия?

Все реакции перманганата калия, которые встречаются в заданиях, сводятся к двум типам: термическое разложение и окисление восстановителей в растворе. В растворе среду создают кислота, вода или щёлочь, и от неё зависит продукт.

  1. Термическое разложение2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2↑Условия: нагревание
  2. Кислая среда: раствор обесцвечивается2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O
  3. Нейтральная среда: бурый осадок2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O → 2MnO2↓ + 3Na2SO4 + 2KOH
  4. Щелочная среда: раствор становится зелёным2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH → 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O
  5. С соляной кислотой: выделяется хлор2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
  6. С пероксидом водорода в кислой среде2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5O2↑ + K2SO4 + 8H2O

Запоминать удобно по цветам: кислая среда — розовый раствор исчезает, нейтральная — выпадает бурый осадок, щелочная — раствор зеленеет. Именно по этим признакам вас просят описать реакцию.

Как получают перманганата калия?

В промышленности

Перманганат калия получают из диоксида марганца: его сплавляют со щёлочью и окислителем и получают зелёный манганат калия, а затем окисляют его электролизом раствора или хлором.

  • 2K2MnO4 + Cl2 → 2KMnO4 + 2KCl

В лаборатории

В школе перманганат калия не готовят, а используют как готовый реактив.

Как распознать перманганат калия? Качественная реакция

Сам перманганат калия служит реактивом. Если раствор обесцвечивается при добавлении вещества, значит, оно восстановитель или содержит двойную связь (например, этилен). Так же обесцвечивается раствор в присутствии ионов железа(II).

  • MnO4− + 8H+ + 5Fe2+ → Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O

Где применяют перманганата калия?

  • лабораторный окислитель и реактив в аналитической химии;
  • обеззараживание: слабые растворы применяют как антисептик и для очистки воды;
  • в органической химии для окисления алкенов, спиртов, альдегидов и боковых цепей аренов;
  • отбеливание и очистка в промышленности.

Меры предосторожности. Перманганат калия — сильный окислитель: кристаллы и крепкие растворы обжигают кожу, а при контакте с горючими веществами возможны вспышки. Хранить его надо отдельно, а работать только с разрешения учителя.

Чему равна молярная масса перманганата калия?

M(KMnO4) = 39 + 55 + 4·16 = 158 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 158,04 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где перманганат калия встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса перманганата калия?

M(KMnO4) = 39 + 55 + 4·16 = 158 г/моль. По массам IUPAC до сотых получается 158,03 г/моль.

Какого цвета продукты восстановления перманганата?

В кислой среде получается практически бесцветная соль марганца(II), в нейтральной — бурый осадок MnO2, в щелочной — зелёный манганат K2MnO4.

Почему перманганат калия называют сильным окислителем?

Марганец в нём имеет высшую степень окисления +7 и охотно принимает электроны. Поэтому он окисляет многие вещества и сам восстанавливается.

Чем марганцовка отличается от манганата?

Марганцовка — перманганат KMnO4, марганец +7, раствор малиновый. Манганат K2MnO4 содержит марганец +6, его раствор зелёный.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: калий K, марганец Mn, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники