Heptóxido de manganeso
El óxido de manganeso (VII) (heptóxido de manganeso) es un compuesto inorgánico con la fórmula Mn2O7. El heptóxido de manganeso es un líquido volátil con una consistencia aceitosa. Es un oxidante altamente reactivo y poderoso que reacciona de manera explosiva con casi cualquier compuesto orgánico. Fue descrito por primera vez en 1860. Es el anhídrido ácido del ácido permangánico.
Propiedades
La forma cristalina de este compuesto químico es verde oscuro. El líquido es verde con luz reflejada y rojo con luz transmitida. Es soluble en tetracloruro de carbono y se descompone al entrar en contacto con el agua.
Estructura
Sus propiedades de solubilidad indican que se trata de una especie molecular no polar, lo que se confirma por su estructura. Las moléculas consisten en un par de tetraedros que comparten un vértice común. Los vértices están ocupados por átomos de oxígeno y en los centros de los tetraedros se encuentran los centros Mn(VII). La conectividad está indicada por la fórmula O3Mn−O−MnO3. Las distancias terminales Mn−O son 1,585 Å y el oxígeno puente está a 1,77 Å de distancia de los dos átomos de Mn. El ángulo Mn−O−Mn es de 120,7°.
El pirosulfato, el pirofosfato y el dicromato adoptan estructuras similares a las del Mn2O7. Probablemente la especie del grupo principal más similar sea el Cl2O7. Centrándonos en las comparaciones dentro de la serie de metales de transición, el Tc2O7 y el Mn2O7 son estructuralmente similares, pero el ángulo Tc−O−Tc es de 180°. El Re2O7 sólido no es molecular, sino que consta de centros de Re reticulados con sitios tanto tetraédricos como octaédricos; en la fase de vapor es molecular con una estructura similar al Tc2O7.
Síntesis y reacciones
- 2 KMnO4 + 2 H2Así que...4 → Mn2O7 + H2O + 2 KHSO4
El Mn2O7 puede reaccionar aún más con ácido sulfúrico para dar el notable catión manganilo(VII) MnO+
3, que es isoelectrónico con CrO3
- Mn2O7 + 2 H2Así que...4 → 2 [MnO
3]+
[HSO]
4]−
+ H2O
El Mn2O7 se descompone cerca de la temperatura ambiente, de forma explosiva por encima de los 55 °C. La explosión puede iniciarse al golpear la muestra o por su exposición a compuestos orgánicos oxidables. Los productos son MnO2 y O2. También se produce ozono, que le da un fuerte olor a la sustancia. El ozono puede encender espontáneamente un trozo de papel impregnado con una solución de alcohol.
El heptóxido de manganeso reacciona con peróxido de hidrógeno en presencia de ácido sulfúrico, liberando oxígeno y ozono:
- 2 Mn2O7 + 2 H2O2 + 4 H2SO4 → 4 MnSO4 + 6 H2O + 2 O3 + 3 O2
Referencias
- ^ Aschoff, H. Ann. Phys. Chem. Ser. 2 volumen 111 (1860) página 217 y página 224.
- ^ a b H. Lux (1963). "Manganese(VII) Oxide". En G. Brauer (ed.). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Vol. 1. NY, NY: Academic Press. pp. 1459–1460.
- ^ Simon, A.; Dronskowski, R.; Krebs, B.; Hettich, B. (1987). "La estructura de cristal de Mn2O7". Angew. Chem. Ed Engl. 26 (2): 139–140. doi:10.1002/anie.198701391.
- ^ Krebs, B.; Mueller, A.; Beyer, H. H. (1969). "La estructura de cristal del óxido de Rhenium(VII)". Química Inorgánica. 8 (3): 436–443. doi:10.1021/ic50073a006.
- ^ Wells A.F. (1962) Inorgánico estructural Química 3d edición Oxford University Press
- ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.