1. KMnO4 là gì?
- KMnO4 hay còn được gọi là Thuốc tím – một loại hóa chất công nghiệp dùng để khử trùng, sát khuẩn. Đây cũng là một chất rắn vô cơ không mùi và tan tốt trong nước, tạo thành dung dịch mang màu tím đặc trưng. Sản phẩm được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp thực phẩm, nuôi trồng thuỷ sản và y tế, dược phẩm.
- Đặc biệt, khi sử dụng bà con cần lưu ý liều lượng, tránh lạm dụng thuốc quá mức gây nên hậu quả khó lường. Thông thường, thuốc tím sẽ có màu tím đậm khi ở thể rắn, và sẽ chuyển sang tím đó nếu được pha loãng. Thuốc tím được bán khá phổ biến trên thị trường nên bà con có thể tìm kiếm dễ dàng.
2. KMnO4 có những tính chất gì?
* Tính chất vật lí:
- Thuốc tím KMnO4 ở điều kiện thường là một chất rắn kết tinh màu tím đậm, gần như đen. Các tinh thể của nó có dạng hình lăng trụ hoặc hình kim, tùy thuộc vào điều kiện kết tinh. Thuốc tím có khối lượng riêng khoảng 2,7 g/cm³ và điểm nóng chảy là 240°C.
- Một trong những tính chất vật lý nổi bật của thuốc tím KMnO4 là khả năng hòa tan trong nước. Ở nhiệt độ phòng (20°C), độ hòa tan của thuốc tím trong nước là khoảng 6,4 g/100 mL. Độ hòa tan này tăng lên khi nhiệt độ tăng, đạt khoảng 25 g/100 mL ở 65°C. Khi hòa tan trong nước, thuốc tím tạo ra dung dịch màu tím đặc trưng, với màu sắc thay đổi từ hồng nhạt đến tím đậm tùy thuộc vào nồng độ.
- Thuốc tím KMnO4 cũng có khả năng hòa tan trong một số dung môi hữu cơ như aceton và methanol, nhưng độ hòa tan thấp hơn nhiều so với trong nước. Trong các dung môi không phân cực như benzen hoặc ether, thuốc tím hầu như không tan.
* Tính chất hóa học:
- Tính chất hóa học nổi bật nhất của thuốc tím KMnO4 là khả năng oxy hóa mạnh. Trong các phản ứng hóa học, ion permanganat (MnO4-) có thể bị khử thành các hợp chất mangan có hóa trị thấp hơn, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng.
- Trong môi trường axit, thuốc tím KMnO4 bị khử thành ion Mn2+: MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O
- Trong môi trường trung tính hoặc kiềm yếu, nó bị khử thành MnO2: MnO4- + 2H2O + 3e- → MnO2 + 4OH-
- Trong môi trường kiềm mạnh, nó bị khử thành ion MnO42-: MnO4- + e- → MnO42-
- Khả năng oxy hóa mạnh này làm cho thuốc tím KMnO4 trở thành một chất oxy hóa đa năng trong nhiều phản ứng hóa học và ứng dụng thực tế.
3. KMnO4 là chất điện li mạnh hay yếu?
- KMnO4 là một chất điện li mạnh. Khi tan trong nước, nó phân li hoàn toàn (100%) thành các ion K+ và MnO4-. Đây là một loại muối tan tốt, do đó nó được phân loại vào nhóm chất điện li mạnh, tương tự như các muối tan khác (KCl, Na2CO3).
* Phương trình điện li:
4. Ứng dụng của KMnO4 trong thực tế
- Loại bỏ một số hợp chất vô cơ trong nước.
- Sát trùng, diệt khuẩn: Thuốc tím có khả năng diệt khuẩn với nồng độ khá thấp, tuy nhiên, yêu cầu nguồn nước phải chứa ít chất hữu cơ. Chỉ 2 mg/l Kali pemanganat, 99% vi khuẩn gram âm và dương đã có thể bị tiêu diệt. Tác dụng này có được là do ion permanganate MnO4- oxy hóa tế bào của vi khuẩn.
- Giải độc cho nước: Kali pemanganat có phản ứng với nhiều chất độc hữu cơ. Sau khi bị oxy hóa, chất độc sẽ không còn gây nguy hiểm nữa. Đối với thuốc diệt cá rotenone C23H22O6, 2 mg/l Kali pemanganat có khả năng loại bỏ được 0.05 mg/l rotenone. Tuy nhiên, thực tế thì các ao, hồ, nguồn nước tự nhiên cần liều lượng lớn hơn, khoảng 2- 2.5 mg cho 0.05 mg rotenone.
- Thuốc tím dùng trong y tế:
+ Dùng làm thuốc khử trùng và thuốc diệt nấm.
+ Điều trị các bệnh nhiễm trùng da khác nhau như eczema, viêm da, mụn trứng cá và nhiễm nấm khác gây ra ở bàn tay và chân.
- Là chất hấp thụ khí gas, chống nhiễm trùng trong nước.
- Dùng làm chất oxy hóa của đường saccharin, vitamin C.
- Chất làm bay màu của tinh bột, vải dệt,...
- Ngoài ra cũng được ứng dụng trong nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, ngành cơ khí luyện kim và môi trường.