Manganov(VII) oksid
Manganov(VII) oksid ali manganov heptoksid je anorganska spojina, kislinski anhidrid permanganove kisline, s kemijsko formulo Mn2O7. Je zelo reaktivna hlapna tekočina in močan oksidant, o katerem se pogosteje razpravlja kot se ga namerno pripravlja. Prvič so ga opisali leta 1860.[1]
| |
| |
| |
| Imena | |
|---|---|
| IUPAC ime
manganov(VII) oksid
| |
| Druga imena
dimanganov heptoksid
| |
| Identifikatorji | |
3D model (JSmol)
|
|
| ECHA InfoCard | 100.031.829 |
| EC število |
|
PubChem CID
|
|
CompTox Dashboard (EPA)
|
|
| |
| Lastnosti | |
| Mn2O7 | |
| Molska masa | 221,87 g/mol |
| Videz | temno rdeče olje (sobna temperatura), v stiku z žveplovo kislino zelen |
| Gostota | 2,79 g/cm3 |
| Tališče | 5,9 °C, 279,1 K |
| Vrelišče | pri segrevanju eksplodira, pri −10 °C sublimira |
| razpade v permanganovo kislino HMnO4 | |
| Struktura | |
| Kristalna struktura | monoklinska |
| Koordinacijska geometrija |
bitetaedrična |
| Nevarnosti | |
EU klasifikacija (DSD) (zastarelo)
|
 eksplozivno (E) oksidativno (O) jedko (C)
|
| Sorodne snovi | |
| Sorodne snovi | Re2O7 KMnO4 Tc2O7 |
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za material v standardnem stanju pri 25 °C, 100 kPa). | |
| Sklici infopolja | |
Lastnosti
urediKristali manganovega heptoksida so temno zeleni. Tekoč je v odbiti svetlobi zelen, v prepuščeni svetlobi pa rdeč. Topen je v ogljikovem tetrakloridu in v stiku z vodo razpade. Tali se pri 5.9 °C in pri -10 °C sublimira. Iz njegovih lastnosti je razvidno, da je nepolaren, kar potrjuje njegova zgradba. Molekula je sestavljena iz para tetraedrov, ki si delita skupno oglišče. V središčih tetraedrov sta manganova atoma, na ogliščih pa kisikovi atomi. Razdalja Mn-O je 1,585 Å, razdalja Mn-premostitveni O pa 1,77 Å. Kot med atomi Mn-O-Mn meri 120,7°.[2]
Mangan v manganovem heptoksidu je v svojem najvišjem možnem oksidacijskem stanju +7, enako kot permanganati, ki so mnogo bolj stabilni.
Podobno zgradbo imajo pirosulfati, pirofosfati in dikromati. Najbolj podobna spojina je verjetno diklorov heptoksid Cl2O7. Podoben je tudi tehnecijev heptoksid Tc2O7, samo da kot med atomi Tc-O-Tc meri 180°. Enako formulo ima renijev heptoksid Re2O7, ki pa ni molekula, ampak anorganski polimer, v katerem se v kristalni zgradbi izmenjujejo oktaedrični in tetraedrični renijevi centri.[3] V plinski fazi ima podobno zgradbo kot Tc2O7.[4]
Sinteza in reakcije
urediManganov heptoksid je temno zelena oljnata tekočina, ki nastane z raztapljenjem kalijevega permanganata v žveplovi kislini. V reakciji na začetku nastaja permanganova kislina HMnO4 s strukturo HOMnO3, iz katere prebitna žveplova kislina odtegne vodo, tako da nastane njen anhidrid Mn2O7:
- 2 KMnO4 + (hladna) 2 H2SO4 → Mn2O7 + H2O + 2 KHSO4
Mn2O7 lahko še naprej reagira z žveplovo kislino, pri čemer nastane kation MnO+
3:
- Mn2O7 + 2 H2SO4 → 2 [MnO3]+[HSO4]− + H2O
Mn2O7 pri sobni temperaturi razpade. Pri temperaturah nad 55 °C je razpad eksploziven. Eksplozijo lahko sproži tudi udarec ali kakšna oksidabilna organska spojina. Produkta razpada sta MnO2 in O2.[5] Sprošča se lahko tudi ozon, ki ima oster vonj. Ozon lahko spontano vžge na primer papir, prepojen z raztopino alkohola. Tvorjenje manganovega heptoksida kot stranskega produkta je v mnogih primerih nezaželena.
Sklici
uredi- ↑ H. Aschoff (1860). Ann. Phys. Chem. Ser. 2 (111): 217 in 224.
- ↑ A. Simon, R. Dronskowski, B. Krebs, B. Hettich (1987). The Crystal Structure of Mn2O7. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 26: 139–140. doi: 10.1002/anie.198701391.
- ↑ B. Krebs, A. Mueller, H.H. Beyer (1969). The Crystal Structure of Rhenium(VII) Oxide. Inorganic Chemistry 8: 436–443. doi: 10.1021/ic50073a006.
- ↑ A.F. Wells (1962). Structural Inorganic Chemistry. 3. izdaja. Oxford University Press.
- ↑ Holleman, A. F.; in sod. (2001). Inorganic Chemistry (1 izd.). San Diego [etc.] : Academic Press ; Berlin ; New York : De Gruyter, cop. COBISS 24318981. ISBN 0-12-352651-5.