Калий манганат
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Имена ИЮПАК Манганат калия Манганат калия(VI) | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| ChemSpider |
|
| Информационная карта ECHA | 100.030.592 |
| Номер ЕС |
|
CID PubChem |
|
| УНИИ |
|
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| К2МnО4 | |
| Молярная масса | 197,132 г/моль |
| Появление | зеленые кристаллы (темнеющие со временем) [1] |
| Плотность | 2,78 г/см 3 , твердый |
| Температура плавления | 190 °C (374 °F; 463 K) (разложение) |
| разлагается | |
| Кислотность ( pK a ) | 7.1 |
| Структура | |
| изоморфен с K 2 SO 4 | |
| тетраэдрический анион | |
| Опасности | |
| Охрана труда и техника безопасности (OHS/OSH): | |
Основные опасности | окислитель |
| Маркировка СГС : | |
  | |
| Предупреждение | |
| Н272 , Н315 , Н319 , Н335 | |
| Р210 , Р220 , Р221 , Р261 , Р264 , Р271 , Р280 , Р302+Р352 , Р304+Р340 , Р305+Р351+Р338 , Р312 , Р321 , Р332+Р313 , Р337+Р313 , Р362 , Р370+Р378 , Р403+Р233 , Р405 , Р501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения | Перманганат калия Диоксид марганца Хромат калия Феррат калия |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Манганат калия — неорганическое соединение с формулой K2MnO4 . Эта зеленоватая соль является промежуточным продуктом в промышленном синтезе перманганата калия ( KMnO4 ), распространенного химиката. [1] Иногда манганат калия и перманганат калия путают , но свойства каждого соединения различны .
Структура и связь
K 2 MnO 4 — соль, состоящая из катионов K + и Mn O 2−4 анионы . Рентгеновская кристаллография показывает, что анион является тетраэдрическим, с расстояниями Mn-O 1,66 Å, что примерно на 0,03 Å длиннее расстояний Mn-O в KMnO 4 . [2] Он изоструктурен с сульфатом калия. Соединение является парамагнитным из-за наличия одного неспаренного электрона на центре Mn(VI).
Синтез
Промышленный путь включает обработку MnO 2 воздухом и гидроксидом калия : [1]
- 2 MnO 2 + 4 КОН + О 2 → 2 К 2 MnO 4 + 2 Н 2 О
Превращение дает расплав зеленого цвета. В качестве альтернативы вместо воздуха в качестве окислителя можно использовать нитрат калия :
- 2 KOH + KNO3 + MnO2 → K2MnO4 + H2O + KNO2
Можно проверить неизвестное вещество на наличие марганца, нагревая образец в крепком растворе КОН на воздухе. Образование зеленой окраски указывает на присутствие Mn . Этот зеленый цвет является результатом интенсивного поглощения при 610 нм.
В лаборатории K2MnO4 можно синтезировать путем нагревания раствора KMnO4 в концентрированном растворе KOH с последующим охлаждением , в результате чего образуются зеленые кристаллы: [3]
- 4 KMnO 4 + 4 КОН → 4 К 2 MnO 4 + О 2 + 2 Н 2 О
Эта реакция иллюстрирует относительно редкую роль гидроксида как восстановителя. Концентрацию K 2 MnO 4 в таких растворах можно проверить, измерив их поглощение при 610 нм.
Одноэлектронное восстановление перманганата до манганата можно также осуществить, используя иодид в качестве восстановителя:
- 2 KMnO 4 + 2 KI → 2 K 2 MnO 4 + I 2
Превращение сигнализируется изменением цвета с фиолетового, характерного для перманганата, на зеленый цвет манганата. Эта реакция также показывает, что манганат(VII) может служить акцептором электронов в дополнение к своей обычной роли в качестве реагента для переноса кислорода. Манганат бария , BaMnO 4 , образуется путем восстановления KMnO 4 иодидом в присутствии хлорида бария . Как и BaSO 4 , BaMnO 4 проявляет низкую растворимость практически во всех растворителях.
Простой метод приготовления манганата калия в лаборатории заключается в нагревании кристаллов или порошка чистого перманганата калия. Перманганат калия разложится на манганат калия, диоксид марганца и газообразный кислород:
- 2 KMnO 4 → К 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
Эта реакция является лабораторным методом получения кислорода, но производит образцы манганата калия, загрязненные MnO 2. Первый растворим, а второй — нет.
Реакции
Соли манганата легко диспропорционируют с образованием перманганат- иона и диоксида марганца :
- 3 К 2 MnO 4 + 2 H 2 O → 2 KMnO 4 + MnO 2 + 4 КОН
Красочный характер диспропорционирования привел к тому, что пару манганат/манганат(VII) стали называть химическим хамелеоном . Эта реакция диспропорционирования, которая становится быстрой, когда [ OH − ] < 1M, следует бимолекулярной кинетике. [1]
Смотрите также
- Категория:Манганаты для списка.
Источники
- ^ abc Reidies, Arno H. (2002). "Соединения марганца". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a16_123. ISBN 978-3527306732.
- ^ Паленик, Г. Дж. (1967). «Кристаллическая структура манганата калия». Неорган. химия 6 (3): 507–511. doi :10.1021/ic50049a015.
- ^ Nyholm, RS ; Woolliams, PR (1968). "Манганаты(VI)". Неорганические синтезы . Том 11. С. 56–61. doi :10.1002/9780470132425.ch11. ISBN 978-0-470-13242-5.
{{cite book}}:|journal=проигнорировано ( помощь )
- Холлеман, А. Ф.; Виберг, Э. «Неорганическая химия» Academic Press: Сан-Диего, 2001. ISBN 0-12-352651-5 .
Внешние ссылки
- Национальный реестр загрязняющих веществ - Информационный бюллетень по марганцу и его соединениям
