stringtranslate.com

Гептоксид марганца

Оксид марганца ( VII) (гептоксид марганца) представляет собой неорганическое соединение формулы Mn 2 O 7 . Гептоксид марганца представляет собой летучую жидкость маслянистой консистенции. Это высокореактивный и мощный окислитель , который вступает в реакцию со взрывом практически с любым органическим соединением . Впервые он был описан в 1860 году. [1] Это ангидрид пермангановой кислоты .

Характеристики

Кристаллическая форма этого химического соединения темно-зеленого цвета. Жидкость имеет зеленый цвет в отраженном свете и красный в проходящем свете. [2] Он растворим в четыреххлористом углероде и разлагается при контакте с водой.

Состав

Его свойства растворимости указывают на неполярную молекулярную разновидность, что подтверждается его структурой. Молекулы состоят из пары тетраэдров , имеющих общую вершину. Вершины заняты атомами кислорода, а в центрах тетраэдров расположены центры Mn(VII). Связность обозначается формулой O 3 Mn-O-MnO 3 . Концевые расстояния Mn-O составляют 1,585 Å, а мостиковый кислород находится на расстоянии 1,77 Å от двух атомов Mn. Угол Mn-O-Mn составляет 120,7°. [3]

Пиросульфат , пирофосфат и дихромат принимают структуру, аналогичную структуре Mn 2 O 7 . Вероятно, наиболее схожим видом основной группы является Cl 2 O 7 . Сосредоточив внимание на сравнениях внутри ряда переходных металлов, Tc 2 O 7 и Mn 2 O 7 структурно схожи, но угол Tc-O-Tc составляет 180°. Твердый Re 2 O 7 не является молекулярным, а состоит из сшитых Re-центров как с тетраэдрическими, так и с октаэдрическими узлами; [4] в паровой фазе он молекулярный и имеет структуру, аналогичную Tc 2 O 7 . [5]

Синтез и реакции

Mn 2 O 7 получается в виде темно-зеленого масла при добавлении холодной концентрированной H 2 SO 4 к твердому KMnO 4 . [2] Первоначально в результате реакции образуется пермангановая кислота HMnO 4 (структурно HOMnO 3 ), которая дегидратируется холодной серной кислотой с образованием ее ангидрида Mn 2 O 7 .

2 KMnO 4 + 2 H 2 SO 4 → Mn 2 O 7 + H 2 O + 2 KHSO 4

Mn 2 O 7 может далее реагировать с серной кислотой с образованием замечательного катиона марганила (VII) MnO.+
3
, который изоэлектронен CrO 3

Mn 2 O 7 + 2 H 2 SO 4 → 2 [MnO
3
]+
[HSO
4
]
+ Н 2 О

Mn 2 O 7 разлагается при температуре около комнатной, взрывоопасно при температуре выше 55°C. Взрыв может быть инициирован ударом по образцу или воздействием на него окисляющихся органических соединений. Продукты: MnO 2 и O 2 . [6] Также выделяется озон , придающий веществу резкий запах. Озон может самопроизвольно воспламенить лист бумаги, пропитанный спиртовым раствором.

Гептоксид марганца реагирует с перекисью водорода в присутствии серной кислоты с выделением кислорода и озона :


2 Mn 2 O 7 + 2 H 2 O 2 + 4 H 2 SO 4 → 4 MnSO 4 + 6 H 2 O + 2 O 3 + 3 O 2

Рекомендации

  1. ^ Ашофф, Х. Энн. Физ. хим. Сер. 2 том 111 (1860), стр. 217 и стр. 224.
  2. ^ аб Х. Люкс (1963). «Оксид марганца(VII)». В Г. Брауэре (ред.). Справочник по препаративной неорганической химии, 2-е изд . Том. 1. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Академик Пресс. стр. 1459–1460.
  3. ^ Саймон, А.; Дронсковский Р.; Кребс, Б.; Хеттих, Б. (1987). «Кристаллическая структура Mn 2 O 7 ». Энджью. хим. Межд. Эд. англ. 26 (2): 139–140. дои : 10.1002/anie.198701391.
  4. ^ Кребс, Б.; Мюллер, А.; Бейер, Х.Х. (1969). «Кристаллическая структура оксида рения (VII)». Неорганическая химия . 8 (3): 436–443. дои : 10.1021/ic50073a006.
  5. ^ Уэллс А.Ф. (1962) Структурная неорганическая химия, 3-е издание Oxford University Press
  6. ^ Холлеман, А.Ф.; Виберг, Э. «Неорганическая химия» Academic Press: Сан-Диего, 2001. ISBN 0-12-352651-5