El óxido de manganeso (VII) (heptóxido de manganeso) es un compuesto inorgánico con la fórmula Mn 2 O 7 . Este líquido volátil es muy reactivo. Es un oxidante peligroso y fue descrito por primera vez en 1860. [1] Es el anhídrido ácido del ácido permangánico .
Nombres | |
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Nombre IUPAC Óxido de manganeso (VII) | |
Otros nombres Mangánico óxido dimanganese heptóxido permangánico anhídrido permangánico óxido | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
Tarjeta de información ECHA | 100.031.829 |
Número CE |
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PubChem CID | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
Mn 2 O 7 | |
Masa molar | 221,87 g / mol |
Apariencia | aceite rojo oscuro (temperatura ambiente), verde si entra en contacto con ácido sulfúrico |
Densidad | 2,79 g / cm 3 |
Punto de fusion | 5,9 ° C (42,6 ° F; 279,0 K) |
Punto de ebullición | explota al calentarse |
se descompone en ácido permangánico, HMnO4 | |
Estructura | |
monoclínico | |
mordedura | |
Peligros | |
Principales peligros | explosivo, oxidante fuerte, muy corrosivo |
O E T + C | |
NFPA 704 (diamante de fuego) | |
Compuestos relacionados | |
Compuestos relacionados | Re 2 O 7 KMnO 4 Tc 2 O 7 Cl 2 O 7 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Propiedades
La forma cristalina de este compuesto químico es de color verde oscuro. El líquido es verde por luz reflejada y rojo por luz transmitida. [2] Es soluble en tetracloruro de carbono y se descompone cuando entra en contacto con el agua.
Estructura
Sus propiedades de solubilidad indican una especie molecular apolar , lo que se confirma por su estructura. Las moléculas constan de un par de tetraedros que comparten un vértice común. Los vértices están ocupados por átomos de oxígeno y en los centros de los tetraedros están los centros de Mn (VII). La conectividad está indicada por la fórmula O 3 Mn − O − MnO 3 . Las distancias terminales Mn − O son 1.585 Å y el oxígeno puente está 1.77 Å distante de los dos átomos de Mn. El ángulo Mn − O − Mn es 120,7 °. [3]
El pirosulfato, pirofosfato y dicromato adoptan estructuras similares a las del Mn 2 O 7 . Probablemente la especie del grupo principal más similar sea el Cl 2 O 7 . Centrándonos en las comparaciones dentro de la serie de metales de transición, Tc 2 O 7 y Mn 2 O 7 son estructuralmente similares pero el ángulo Tc-O-Tc es de 180 °. El Re 2 O 7 sólido no es molecular sino que consta de centros Re reticulados con sitios tanto tetraédricos como octaédricos; [4] en la fase de vapor es molecular con una estructura similar a la Tc 2 O 7 . [5]
Síntesis y reacciones
El Mn 2 O 7 surge como un aceite de color verde oscuro mediante la adición de H 2 SO 4 concentrado a KMnO 4 . [2] La reacción inicialmente produce ácido permangánico, HMnO 4 (estructuralmente, HOMnO 3 ), que se deshidrata con ácido sulfúrico frío para formar su anhídrido , Mn 2 O 7 .
- 2 KMnO 4 + 2 H 2 SO 4 → Mn 2 O 7 + H 2 O + 2 KHSO 4
Mn 2 O 7 puede reaccionar más con ácido sulfúrico para dar el notable catión manganilo (VII) MnO.+
3, que es isoelectrónico con CrO 3
- Mn 2 O 7 + 2 H 2 SO 4 → 2 [MnO
3]+
[HSO
4]-
+ H 2 O
El Mn 2 O 7 se descompone cerca de la temperatura ambiente, explosivamente por encima de los 55 ° C. La explosión puede iniciarse al golpear la muestra o al exponerla a compuestos orgánicos oxidables. Los productos son MnO 2 y O 2 . [6] También se produce ozono , lo que le da un olor fuerte a la sustancia. El ozono puede encender espontáneamente un trozo de papel impregnado con una solución de alcohol.
El heptóxido de manganeso reacciona con el peróxido de hidrógeno en presencia de ácido sulfúrico , liberando oxígeno y ozono :
- 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
Referencias
- ^ Aschoff, H. Ann. Phys. Chem. Ser. 2 volumen 111 (1860) página 217 y página 224.
- ↑ a b H. Lux (1963). "Óxido de manganeso (VII)". En G. Brauer (ed.). Manual de Química Inorgánica Preparativa, 2ª Ed . 1 . Nueva York, Nueva York: Academic Press. págs. 1459-1460.
- ^ Simon, A .; Dronskowski, R .; Krebs, B .; Hettich, B. (1987). "La estructura cristalina de Mn 2 O 7 ". Angew. Chem. En t. Ed. Engl. 26 (2): 139-140. doi : 10.1002 / anie.198701391 .
- ^ Krebs, B .; Mueller, A .; Beyer, HH (1969). "La estructura cristalina del óxido de renio (VII)". Química inorgánica . 8 (3): 436–443. doi : 10.1021 / ic50073a006 .
- ^ Wells AF (1962) Química inorgánica estructural edición 3d Oxford University Press
- ^ Holleman, AF; Wiberg, E. "Química inorgánica" Prensa académica: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5 .