Qu’est-ce que le permanganate de potassium ?
Le permanganate de potassium est un composé inorganique dont la formule chimique est KMnO4 et le poids moléculaire 158,03.
Il a une densité de 2,703 g/cm3, un point de décomposition de 200°C et un numéro CAS de 7722-64-7. Le permanganate de potassium est composé de l’ion cation potassium et de l’ion anion permanganate.
Le nombre d’oxydation de l’atome de manganèse de l’ion permanganate est de +7, ce qui est très déficient en électrons. Cela lui permet d’agir comme un puissant agent oxydant.
Utilisations du permanganate de potassium
Le permanganate de potassium est connu comme un puissant agent oxydant. Il est utilisé dans divers domaines. Les exemples incluent le traitement de surface des métaux, la purification des acides inorganiques et organiques et le nettoyage des citernes.
En chimie organique, il a été utilisé pour diverses réactions d’oxydation, notamment la conversion d’alcools en cétones et aldéhydes, le clivage d’alcènes en diols et la conversion de groupes alkyles attachés à des anneaux aromatiques en groupes carboxy. Les composés sont également utiles comme réactifs de coloration pour la CCM.
De plus, on les retrouve également dans les antiseptiques et désinfectants pour inhiber la croissance des micro-organismes ainsi que de bactéries nuisibles. Dans les applications expérimentales, il sert souvent de solution standard pour les titrages d’oxydoréduction. De plus, ces dernières années, le permanganate de potassium a également trouvé une utilisation croissante dans la purification de l’eau et le traitement des eaux usées.
Propriétés du permanganate de potassium
Le permanganate de potassium est un cristal rectangulaire en forme de colonne, de couleur noir violacé ou noir verdâtre avec un éclat métallique à température et pression normales. Il devient une solution rouge violacé foncé lorsqu’il est dissous dans l’eau. Il est soluble en grande quantité dans l’eau, mais légèrement soluble dans les solvants organiques tels que le méthanol, l’acétone et l’acide sulfurique.
Il se dissout dans l’alcool, il peut également s’y décomposer. C’est l’un des agents oxydants les plus puissants et il est très oxydant dans les solutions acides et basiques. Dans les solutions acides, il est réduit à un cation Mn2+ rose pâle avec un nombre d’oxydation de +2. En revanche, dans les solutions basiques, les ions permanganate sont réduits en dioxyde de manganèse (MnO2), un précipité brun avec un nombre d’oxydation de +4.
Autres informations sur le permanganate de potassium
1. Processus de production du permanganate de potassium
Le procédé de laboratoire permettant de produire du permanganate de potassium à partir de dioxyde de manganèse comporte environ trois étapes.
La première consiste à faire fondre du dioxyde de manganèse et du KOH ou du K2CO3 et à les oxyder à l’air dans un récipient fabriqué dans un matériau résistant aux agents oxydants. Il est également possible de mélanger le dioxyde de manganèse et le KOH avec un agent oxydant, tel que le chlorate de potassium. Ensuite, on peut les oxyder en les faisant fondre pour obtenir du manganate de potassium.
La deuxième étape consiste à dissoudre le manganate de potassium synthétisé dans l’eau après refroidissement et à filtrer le MnO2 qui n’a pas réagi et d’autres substances. Les impuretés et les sous-produits sont ainsi éliminés.
Troisièmement, du dioxyde de carbone est insufflé dans la solution filtrée et du permanganate de potassium se forme lorsque le dioxyde de carbone agit comme agent réducteur. Le carbonate de potassium, formé par la réduction du dioxyde de carbone, est alors un sous-produit.
2. Dangers du permanganate de potassium
Lorsque le permanganate de potassium est ajouté à l’alcool, il se produit une réaction exothermique importante. Les réactions utilisant ce composé peuvent donc être suffisamment chaudes pour faire fondre le verre ou d’autres récipients dans lesquels elles sont contenues. Ils peuvent enflammer les matériaux combustibles à proximité.
Lors de la manipulation, il est important de vérifier qu’il n’y a pas de matériaux inflammables à proximité. De plus, les réactifs utilisés en même temps peuvent s’oxyder et libérer des substances dangereuses.
Par exemple, le mélange de permanganate de potassium solide avec de l’acide sulfurique concentré produit de l’oxyde de manganèse explosif (Mn2O7), qui est très dangereux. L’ajout d’acide chlorhydrique à une solution très concentrée ou à un solide de permanganate de potassium oxydera l’acide chlorhydrique et produira du chlore gazeux mortel.