miércoles, 24 de agosto de 2016

Manganato de potásio y permanganato de potásio

Catedral de La Peregrina Pontevedra (España)
En este artículo voy a hablar del manganato de potásio y del permanganato de potásio dos compuestos que es habitual confundir las fórmulas.

Los químicos solemos decir que la tabla periódica está llena de tendencias, pero que también hay muchas excepciones. El manganeso es una de esas excepciones. 

En la tabla periódica hay: metales, no metales, semimetales y gases nobles. En general suelen estar los metales todos juntos, los no metales todos juntos ... pero esto es una generalidad y acabo de decir que en la tabla periódica hay muchas excepciones. El manganeso a pesar de estar colocado con los metales (metales de transición) tiene un comportamiento de semimetal; esto significa que puede actuar como un metal o como un no metal.

Que el manganeso actúe como un metal o como un no metal está determinado por el estado de oxidación; el manganeso tiene muchos estados de oxidación, los que nos interesan en este artículo son el +4,+6 y +7 que son los que hacen que pueda actuar como un no metal.

Se pueden formular con estos estados de oxidación una serie de ácidos, a partir de los cuales se pueden formular unas oxisales, que son los manganitos (en estado de oxidación 4+), manganatos (en estado de oxidación (+6) y permanganatos (en estado de oxidación +7).

De todos estos compuestos el más usado es el permanganato de potasio, un reactivo cristalino púrpura y en disolución es violeta. Es utilizado como reactivo en química orgánica, inorgánica y analítica; como blanqueador de resinas, ceras, grasas, aceites, algodón y seda; en teñido de lana y telas impresas; en el lavado de dióxido de carbono utilizado en fotografía y en purificación de agua.

Disolución de permanganato de potasio en agua. Si hacemos esto despacio
observaremos que se forman como unos hilos.

Los que sepáis algo de química inorgánica os estaréis preguntando ¿Por qué la disolución de permanganato potasio en agua da color si es un sistema dº? Bien, como dije el manganeso en estado de oxidación +7 actúa como no metal; forma el anión permanganato que en si tiene enlaces covalentes. Pero por procesos de transferencia de carga "se une" iónicamente al potasio y forma el permanganato de potasio. Estos procesos de transferencia de carga son los responsables de la coloración violeta del manganeso en disolución. Ya en algún artículo hablé de estos compuestos que son iónicos pero "una de sus partes" tiene enlaces covalentes.

Os estaréis preguntando a que viene toda esta historia que no tiene nada que ver con el título del artículo. Bueno, paciencia que te lo voy a explicar en su momento; cada cosa a su tiempo.

El permanganato de potasio se puede obtener a partir de dióxido de manganeso y de óxido de manganeso VII.

El estado de oxidación VI; el que le corresponde al manganato en la síntesis del permanganato de potasio a partir de dióxido de manganeso es un producto intermedio (esta síntesis tiene varios pasos). Es una sal de color verde y tiene su principal uso en la industria textil así como en el tratamiento de aguas residuales y el control de olores y bacterias.

El manganato y el permanganato muchas veces se confunden y eso que tienen propiedades distintas; este es el motivo del artículo.

El permanganato de potasio es un sólido cristalino púrpura, soluble en agua. Es no inflamable, sin embargo acelera la combustión de materiales inflamables y si este material se encuentra dividido finamente, puede producirse una explosión. 

El manganato de potasio es un compuesto químico de aspecto cristalino rombico, además es higroscopico, corrosivo y estable en condiciones ambientales secas (K2MnO4).  

Como podéis observar no tienen nada que ver las propiedades de uno con el otro; sin embargo muchas veces se confunden el uno con el otro a pesar de que no tienen nada que ver. KMnO4 es el permanganato de potásio, y K2MnO4 es el manganato de potásio ¿Por qué estas confusiones? No lo se posiblemente tenga que ver por la falsa creencia de que al aumentar el estado de oxidación del elemento central de la fórmula algo tiene que aumentar en número y claro: en el manganato el estado de oxidación del manganeso es +6 y en su fórmula hay dos potásios, un manganeso y cuatro oxígenos; en el permanganato de potasio el estado de oxidación del manganeso es +7  en su formula hay un potasio, un manganeso y cuatro oxígenos. 

Al haber dos potasios en el manganato y un potasio en el permanganato esto puede llevar a una falsa conclusión y confundirlos. 

Pero sabemos que el estado de oxidación del manganeso en el permanganato es +7 y en el manganato es +6; así que recordemos aquella famosa frase "La suma total de los estados de oxidación en todos los átomos es: en un compuesto neutro 0 y en una especie iónica la carga del ión" y apliquémosla.

Vamos a suponer que K2MnO4 es el permanganato de potásio; entonces el potásio tiene estado de oxidación +1, el manganeso +7 y el oxígeno -2. Por tanto ((-2)x4)+7+2x1=1 ¡NO DA 0! que es lo que debería dar si aplicamos esta regla sabiendo que en el permanganato el manganeso tiene estado de oxidación +7. Sin embargo, para la misma fórmula, siendo +6 el estado de oxidación del manganeso ((-2)x4)+6+2x1=0 ¡DA 0! Que es lo que tiene que dar aplicando la regla, +6 es el estado de oxidación del manganeso en el manganato de potasio.

Vamos a suponer que KMnO4 es el manganato de potásio; entonces el único que varía de estado de oxidación con respecto a antes es el manganeso que ahora es +6. Por tanto: 1+6+(-2)x3 = -1 ¡NO DA 0! No se cumple la regla por lo que no puede ser manganato de potasio. Sin embargo, para la misma formula siendo +7 el estado de oxidación del manganeso 1+7+(-2)x3 = 0 ¡DA 0! Que es lo que tiene que dar aplicando la regla, +7 es el estado de oxidación en el permanganato de potasio.


Por tanto hemos concluído que KMnO4 es el permanganato de potásio y K2MnO4 es el manganato de potásio y no al revés.

Descubrirlaquimica. Estudiante de química en la USC

24/Agosto/2016