Manganov(VII) oksid

Manganov(VII) oksid
Imena
	IUPAC ime manganov(VII) oksid
	Druga imena dimanganov heptoksid
Identifikatorji
Številka CAS	12057-92-0;
3D model (JSmol)	Interaktivna slika;
ECHA InfoCard	100.031.829
EC število	235-025-8;
PubChem CID	13879826;
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID10894891 ;
	SMILES O=(O=)(O=)MnOMn(=O)(=O)=O;
Lastnosti
Kemijska formula	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
Topnost v vodi	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

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]

Lastnosti uredi

Kristali 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 uredi

Manganov 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.

[1] H. Aschoff (1860). Ann. Phys. Chem. Ser. 2 (111): 217 in 224.

[2] 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.

[3] B. Krebs, A. Mueller, H.H. Beyer (1969). The Crystal Structure of Rhenium(VII) Oxide. Inorganic Chemistry 8: 436–443. doi: 10.1021/ic50073a006.

[4] A.F. Wells (1962). Structural Inorganic Chemistry. 3. izdaja. Oxford University Press.

[5] 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.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]