Phương trình hóa học KMnO4 ra O2 | Phương trình nhiệt phân KMnO4 

Phương trình nhiệt phân KMnO₄ 

Phương trình hóa học 1:

Khi KMnO₄ tiếp xúc với ánh sáng mặt trời sẽ phân hủy thành nhiều hợp chất và khí oxi.

Phương trình hóa học 2:

Khi pha loãng tinh thể pemanganat dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp, oxi được giải phóng

6KMnO₄ → 2K₂MnO₄ + K₂MnO₈ + 4O₂

Điều kiện để phản ứng nhiệt phân KMnO₄ xảy ra: Nhiệt độ

Cùng THPT Trịnh Hoài Đức tìm hiểu về các tính chất hóa học và vật lý của KMnO₄ nhé

1. Tính chất hóa học của thuốc tím

Kali pemanganat là một chất oxy hóa rất mạnh và có thể được sử dụng như một chất oxy hóa trong một loạt các phản ứng hóa học.

Có thể thấy khả năng oxi hóa của thuốc tím khi thực hiện phản ứng oxi hóa khử với nó, trong đó dung dịch màu tím sẫm chuyển thành không màu và sau đó chuyển thành dung dịch màu nâu.

Phản ứng oxi hóa khử của KMnO₄ có thể thực hiện trong môi trường axit hoặc môi trường bazơ.

2. Các phản ứng hóa học của KMnO₄

Vì là chất oxi hóa mạnh nên KMnO₄ có thể phản ứng với kim loại hoạt động mạnh, axit hay các hợp chất hữu cơ dễ dàng.

a – Phản ứng phân hủy bởi nhiệt độ cao

2KMnO₄  → K₂MnO₄  + MnO₂ + O₂

Khi pha loãng tinh thể pemanganat dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp, oxi được giải phóng

4KMnO₄ + 2H₂O →  4KOH + 4MnO₂ + 3O₂

b – Phản ứng với axit

KMnO₄ có thể phản ứng với nhiều axit mạnh như H₂SO₄, HCl hay HNO₃, các phương trình phản ứng minh họa gồm:

2 KMnO₄+ H₂SO₄ → Mn₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O

2KMnO₄ + 16HCl   → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

3K₂MnO₄ + 4HNO₃ → 2KMnO₄ + MnO₂ + 4KNO₃ + 2H₂O

c – Phản ứng với bazơ

Thuốc tím có thể tác dụng với nhiều dung dịch kiềm hoạt động mạnh như KOH, NaOH, phương trình phản ứng minh họa:

4KMnO₄ + 4KOH → 4K₂MnO₄ + 2H₂O + O₂

4KMnO₄ + 4NaOH + → 2K₂MnO₄ + 2Na₂MnO₄ + 2H₂O + O₂

d – Tính chất oxy hóa của KMnO₄

Vì thuốc tím là chất oxy hóa mạnh nên có thể phản ứng với nhiều loại dung dịch và cho ra nhiều sản phẩm khác nhau.

Trong môi trường axit, mangan bị khử thành Mn₂₊

2KMnO₄+ 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄  → 2MnSO4 + 5Na2SO₄ + K2SO4 + 3H2O

Trong môi trường trung tính, tạo thành MnO2 có  cặn màu nâu.

2KMnO₄ + 3K₂SO₃ + H₂O → 3K₂SO₄+ 2MnO₂ + 2KOH

Trong môi trường kiềm, bị khử thành MnO₄^2-

2KMnO₄+ Na₂SO₃ + 2KOH →  2K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + H₂O

e – Phản ứng với các hợp chất hữu cơ

Phản ứng với etanol

4KMnO₄ +  3C₂H₅OH → 3CH₃COOH + 4MnO₂ + 4KOH + H₂O

Phản ứng với axetilen trong môi trường kiềm:

C₂H₂ + 10KMnO₄ + 14KOH →  10K₂MnO₄ + 2K₂CO₃ + 8H₂O

Phản ứng với axetilen trong môi trường trung tính:

3C₂H₂ + 10KMnO₄ + 2KOH → 6K₂CO₃ + 10MnO₂ + 4H₂O

Phản ứng với axetilen trong môi trường axit

C₂H₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ → 2CO₂ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 4H₂0

KMnO₄ phản ứng với Ethylene trong môi trường kiềm:

12KMnO₄ + C₂H₄ + 16KOH → 12K₂MnO₄ + 2K₂CO₃ + 10H₂O

KMnO4 phản ứng với Ethylene trong môi trường trung tính

4KMnO₄ + C₂H₄ → 2K₂CO₃ + 4MnO2 + 2H₂O

Phản ứng với glycerol

14KMnO₄ + 4C₃H₈O₃ → 7K₂CO₃ + 7Mn₂O₃ + 5CO₂ + 16H₂O

g – Các phản ứng khác của KMnO₄

Thuốc tím tác dụng với H₂O₂

2KMnO₄ + 3H₂O₂ → 2KOH + 2MnO₂ + 3O₂+ 2H₂O

KMnO₄ tác dụng với H₂S

2KMnO₄ + 3H₂SO₄ + 5H₂S → 5S + 8H₂O + K₂SO₄ + 2Mn

3. Tính chất vật lý

Kali permanganat là một tinh thể hoặc hạt hình lăng trụ màu tím đen, có ánh kim màu xanh lam, không mùi.

Độ hòa tan: Hòa tan trong nước, dung dịch kiềm, ít tan trong metanol, acetone, axit sulfuric.

Điểm nóng chảy là 240 °C, tiếp xúc với các vật liệu dễ cháy có thể gây cháy.

Mật độ: 1,01g/mLat 25 °C.

Độ hòa tan trong nước: 6,4 g/100 ml (20 °C).

Công thức phân tử: KMnO₄.

Trọng lượng phân tử: 158.0300.

Kali pemanganat là một hợp chất ion bao gồm cation kali (K ⁺) và anion pemanganat (MnO_4-).

Trong anion pemanganat (MnO_4-), nguyên tử mangan được liên kết với bốn nguyên tử oxy thông qua ba liên kết đôi và một liên kết đơn.

Trạng thái oxi hóa của gốc mangan trong muối này là +7.

Cấu trúc tinh thể của KMnO₄ rắn là hình thoi. Mỗi cấu trúc MnO_4- đều có dạng hình học tứ diện.

4. Cách điều chế KMnO₄

Phương pháp phổ biến: mangan dioxide và kali hydroxit thu được trong quặng được đun nóng trong không khí hoặc trộn với kali nitrat (cung cấp oxy) để tạo ra kali manganate, sau đó được điện phân với chất oxy hóa trong dung dịch kiềm.

Ngoài ra, nó có thể được tạo ra bởi phản ứng của ion Mn với chất oxy hóa mạnh như chì dioxide (PbO₂) hoặc natri citrate (NaBiO₃). Phản ứng này cũng được sử dụng để kiểm tra sự hiện diện của các ion Mn vì màu sắc của thuốc tím là rất quan trọng.

Đăng bởi: THPT Trịnh Hoài Đức

Chuyên mục: Lớp 12, Hóa Học 12