stringtranslate.com

Семиокись марганца

Оксид марганца (VII) (гептоксид марганца) — неорганическое соединение с формулой Mn 2 O 7 . Гептоксид марганца — летучая жидкость с маслянистой консистенцией. Это высокореактивный и мощный окислитель , который взрывчато реагирует практически с любым органическим соединением . Впервые был описан в 1860 году. [1] Это кислотный ангидрид марганцевой кислоты .

Характеристики

Кристаллическая форма этого химического соединения темно - зеленая. Жидкость зеленая в отраженном свете и красная в проходящем свете. [2] Растворяется в четыреххлористом углероде и разлагается при контакте с водой.

Структура

Его свойства растворимости указывают на неполярный молекулярный вид, что подтверждается его структурой. Молекулы состоят из пары тетраэдров , которые имеют общую вершину. Вершины заняты атомами кислорода, а в центрах тетраэдров находятся центры Mn(VII). Связность обозначена формулой O 3 Mn−O−MnO 3 . Конечные 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 структуры, похожие на структуру Mn 2 O 7 . Вероятно, наиболее похожим основным видом группы является Cl 2 O 7 . Сосредоточившись на сравнениях в ряду переходных металлов, можно сказать, что Tc 2 O 7 и Mn 2 O 7 структурно похожи, но угол Tc−O−Tc составляет 180°. Твердый Re 2 O 7 не является молекулярным, а состоит из сшитых центров Re как с тетраэдрическими, так и с октаэдрическими участками; [4] в паровой фазе он является молекулярным со структурой, похожей на Tc 2 O 7 . [5]

Синтез и реакции

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

2KMnO4 + 2H2SO4 → Mn2O7 + H2O + 2KHSO4​​​​​

Mn 2 O 7 может далее реагировать с серной кислотой, давая замечательный катион манганила (VII) MnO+
3, который изоэлектронен с CrO 3

Mn2O7 + 2H2SO4 → 2 [ MnO​​​
3]+
[ХСО
4]−
+ Н2О​

Mn 2 O 7 разлагается вблизи комнатной температуры, взрывообразно при температуре выше 55 °C. Взрыв может быть инициирован ударом по образцу или его воздействием окисляемых органических соединений. Продуктами являются MnO 2 и O 2 . [6] Также образуется озон , придающий веществу сильный запах. Озон может спонтанно воспламенить кусок бумаги, пропитанный спиртовым раствором. [ необходима цитата ]

Семиокись марганца реагирует с перекисью водорода в присутствии серной кислоты , выделяя кислород и озон :

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

Ссылки

  1. ↑ Aschoff, H. Ann. Phys. Chem. Ser. 2 том 111 (1860) стр. 217 и стр. 224.
  2. ^ ab H. Lux (1963). "Оксид марганца (VII)". В G. Brauer (ред.). Справочник по препаративной неорганической химии, 2-е изд . Т. 1. NY, NY: Academic Press. С. 1459–1460.
  3. ^ Simon, A.; Dronskowski, R.; Krebs, B.; Hettich, B. (1987). "Кристаллическая структура Mn 2 O 7 ". Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 26 (2): 139–140. doi :10.1002/anie.198701391.
  4. ^ Кребс, Б.; Мюллер, А.; Бейер, ХХ (1969). «Кристаллическая структура оксида рения (VII)». Неорганическая химия . 8 (3): 436–443. doi :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 .