Otevřít hlavní menu

Oxid manganistý (Mn2O7) je jedním z oxidů manganu. Oxidační číslo manganu ve sloučenině je sedm. Je anhydridem kyseliny manganisté

Oxid manganistý
Manganese-heptoxide-3D-balls.png
Mn2O7.svg
Manganese heptoxide.jpg
Obecné
Systematický název Oxid manganistý
Anglický název Manganese(VII) oxide
Německý název Mangan(VII)-oxid
Sumární vzorec Mn2O7
Vzhled tmavě červený (v procházejícím světle) nebo tmavě zelený (v rozptýleném světle) olej
Identifikace
Registrační číslo CAS
PubChem
SMILES O=(O=)(O=)MnOMn(=O)(=O)=O
Vlastnosti
Molární hmotnost 221,872 g/mol
Teplota tání 5,9 °C
Teplota sublimace −10 °C
Teplota rozkladu 55 °C
70-95 °C (explozivní rozklad)
Hustota 2,396 g/cm3 (20 °C)
Rozpustnost ve vodě rozpouští se a za horka reaguje na HMnO4
Rozpustnost v polárních
rozpouštědlech
kyselina sírová
Relativní permitivita εr 3,28 (20 °C)
Měrný elektrický odpor 2,5×106 Ώm
Struktura
Krystalová struktura jednoklonná
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf° -728,9 kJ/mol
Bezpečnost
Výbušný
Výbušný (E)
Oxidující
Oxidující (O)
Žíravý
Žíravý (C)
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Je to jediný oxid kovového prvku, který je za normální teploty kapalný. Je to nestálá vysoce reaktivní kapalina. Její příprava a izolace je obtížná. Byla popsána poprvé roku 1860.[1]

Základní vlastnostiEditovat

Sloučenina se jeví zelená v odraženém světle a červené ve světle prošlém. Je rozpustná v chloridu uhličitém, taje při 5,9 °C, a sublimuje při −10 °C. Tyto vlastnosti naznačují, že látka má nepolární molekulární strukturu. Molekula se skládá z dvojice tetraedrů spojených přes jeden vrchol. Kyslíkové atomy jsou umístěny ve vrcholech tetraedrů přičemž manganové atomy leží uprostřed každého z nich. Vazby lze vyjádřit vzorcem O3Mn-O-MnO3. Vzdálenost koncových kyslíků Mn-O je 1,585 Å a pro můstkový atom kyslíku pak 1,77 Å od obou atomů Mn. Úhel Mn-O-Mn je 120.7°.[2]

Příprava a reakceEditovat

Mn2O7 vzniká jako olejovitá kapalina po přidání studené koncentrované kyseliny sírové k manganistanu draselnému. Reakcí z počátku vzniká kyselina manganistá, HMnO4 (též popisována vzorcem HOMnO3), která spontánně dehydratuje za vzniku svého anhydridu, Mn2O7.

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

Mn2O7 může dále reagovat s kyselinou sírovou za vzniku kationtu MnO3+, který je isoelektronový s oxidem chromovým:

Mn2O7 + 2 H2SO4 → (MnO3)+(HSO4)- + H2O

Mn2O7 se pozvolna rozkládá již při pokojové teplotě, explosivně pak při teplotě nad 70 °C. Exploze může být též iniciována stopovým množstvím organických látek. Jako produkty rozkladu vznikají oxid manganičitý a kyslík.[3] Jako vedlejší produkt vzniká též ozón, který propůjčuje této sloučenině ostrý zápach.

Likvidace látkyEditovat

Jelikož se jedná o velice reaktivní substanci, přičemž po sebemenším kontaktu s organickou hmotou může dojít k agresivní deflagraci, je nutné její zbytky či všechny odpady, jež jsou touto látkou znečištěné po využití pro daný účel zlikvidovat. To je jednoduše provedeno smísením látky s vodou. Oxid okamžitě reaguje za vzniku kyseliny manganisté. Tato reakce je provázena změnou barvy ze zelené na fialovou, není zvláště agresivní. Kys. manganistá, byť je méně nebezpečná než původní oxid, je stále velmi silná kyselina se silnými oxidativními vlastnostmi. Nejlepším postupem se poté jeví být jednoduše nechat tento roztok stát několik dní na místě s přístupem slunečního světla, přičemž postupně dojde ke spontánnímu rozpadu této kyseliny na oxid manganičitý, vodu a kyslík. Výsledný roztok je pak již relativně bezpečný.

ReferenceEditovat

  1. Aschoff, H. Ann. Phys. Chem. Ser. 2 volume 111 (1860) page 217 and page 224.
  2. Simon, A.; Dronskowski, R.; Krebs, B.; Hettich, B. "Die Kristallstruktur von Mn2O7" Angewandte Chemie 1987, volume 99, pages 160 - 161.
  3. Holleman, A. F.; Wiberg, E. „Inorganic Chemistry“ Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.

LiteraturaEditovat