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 .
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.
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]
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 .
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 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 :