Манганаты

Мангана́ты — соли нестойких, несуществующих в свободном состоянии кислородсодержащих кислот марганца в степенях окисления V, VI и VII и содержащие тетраэдрические анионы MnO₄³⁻ (гипоманганаты), MnO₄²⁻ (манганаты) и MnO₄⁻ (перманганаты) соответственно.

Манганат-анион MnO₄²⁻

ПерманганатыПравить

Перманганаты, манганаты(VII) — соли нестойкой марганцовой кислоты HMnO₄, известны для щелочных и щелочноземельных металлов. Кристаллы фиолетово-черного цвета, с зеленоватым блеском, растворимые в воде, растворы малиново-фиолетовые. Перманганаты лития, натрия и кальция образуют кристаллогидраты. Термически неустойчивы, разлагаются с выделением кислорода, образуя, в зависимости от условий, различные продукты. При умеренном нагревании разлагаются до манганатов(VI), например:

$\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\to <!--\; \to \; -->{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2KMnO_{4}\rightarrow K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2}}}$ 

В присутствии восстановителей могут разлагаться со взрывом.

Перманганаты являются сильными окислителями, в щелочной среде восстанавливаются до манганатов MnO₄²⁻, в нейтральной — до диоксида марганца MnO₂, в кислой — до солей Mn²⁺. Используются в аналитической химии в качестве окислителей в редокс-титровании (перманганатометрия). Широко используются в качестве окислителей в органическом синтезе — при син-дигидроксилировании окислением алкенов, окисление боковых цепей ароматических соединений до карбоксильных групп и т. д.

МанганатыПравить

Манганаты(VI) — соли нестойкой марганцоватой кислоты H₂MnO₄, в кристаллическом состоянии известны только для щелочных металлов и бария. Кристаллы темно-зелёного цвета, растворы также зелёные. Термически неустойчивы, при нагревании разлагаются с выделением кислорода до MnO₂ и манганатов(V).

Манганаты(VI) — являются окислителями, в нейтральной среде восстанавливаются до соединений Mn(IV), в кислой — до Mn²⁺. В нейтральных и кислых растворах возможно диспропорционирование до перманганатов и соединений Mn(IV):

$\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {3H_{2}MnO_{4}\rightarrow 2HMnO_{4}+MnO_{2}+2H_{2}O}}$ 

Сильными окислителями манганаты(VI) окисляются до перманганатов. Образуют двойные соли с сульфатами и хроматами.

ГипоманганатыПравить

Гипоманганаты, манганаты(V) — соли нестойкой марганцоватистой кислоты H₃MnO₄, в кристаллическом состоянии известны только гипоманганаты лития, натрия, калия и бария. Кристаллы зелёного цвета. В водных растворах диспропорционируют до манганатов(VI) и диоксида марганца:

$\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\to <!--\; \to \; -->{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2H_{3}MnO_{4}\rightarrow H_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+2H_{2}O}}$ 

МанганитыПравить

Основная статья: Манганиты

Соединения типа марганца IV формул Me²⁺MnO₃ и Me²⁺₆MnO₈, (например, CaMnO₃ и Mg₆MnO₈) являются не манганатами IV, а двойными оксидами.

ПрименениеПравить

Наибольшее значение имеет перманганат калия, используемый как дезинфицирующее средство, при водоподготовке, в аналитической химии (редокс-титрование), органическом синтезе (окислитель). Манганаты бария используются в качестве пигментов (BaMnO₄ — касселева зелень, используемая в фресковой живописи, Ba₃(MnO₄)₂ — в качестве голубого пигмента).

СсылкиПравить

Физические свойства некоторых манганатов (таблица в Химической энциклопедии)