Manganany

Manganany jsou soli obsahující mangananový anion MnO 2-
4 ; jedná se o jediné známé sloučeniny s manganem v oxidačním číslem +6.

Struktura
Roztok soli obsasující mangananový ion

Mangananový ion má tetraedrický tvar, podobný jako u síranového a chromanového aniontu; manganany jsou často izostrukturní se sírany a chromany, čehož si poprvé všiml Eilhard Mitscherlich v roce 1831.[1] Délka vazby mangan–kyslík činí 165,9 pm, což je přibližně o 3 pm více než u manganistanu.[1] Jako d1 ion je paramagnetický, ovšem vliv Jahnova–Tellerova efektu je příliš malý na to, aby mohl být zachycen rentgenovou krystalografií.[1] Manganany mají tmavě zelenou barvu, s absorpčním maximem ve viditelné oblasti λmax = 606 nm (ε = 1710 dm3<mol−1 cm−1).[2][3]

Byla také popsána Ramanova spektra několika mangananů.[4]

Příprava

Manganan draselný a manganan sodný se v laboratořích obvykle připravují smícháním koncentrovaného (5–10 mol/l) roztoku příslušného manganistanu s koncentrovaným roztokem hydroxidu a následným stáním po 24 hodin[2] nebo zahřátím.[5]

4 MnO −
4  + 4 OH− → 4 MnO 2−
4  + 2 H2O + O2

Manganan draselný se vyrábí průmyslově, jako meziprodukt při výrobě manganistanu draselného, rozpouštěním oxidu manganičitého v tavenině hydroxidu draselného za přítomnostidusičnanu draselného nebo vzdušného kyslíku jako oxidačního činidla.

2 MnO2 + 4 OH− + O2 → 2 MnO 2−
4  + 2 H2O

Reakce

Disproporcionace

Manganany jsou náchylné k disproporcionacím v roztocích většiny zásad. Těmito reakcemi se tvoří primárně manganistany a oxid manganičitý, ovšem součástí jejich mechanismů mohou být protonované a/nebo manganičné meziprodukty.[6][7]

Použití

Manganany, například nerozpustný manganan barnatý (BaMnO4), se používají jako oxidační činidla v organické syntéze: oxidují primární alkoholy na aldehydy a karboxylové kyseliny a sekundární alkoholy na ketony.[8][9]

Manganan barnatý má mimo jiné využití při oxidaci hydrazonů na diazosloučeniny.[10]

Podobné sloučeniny

Manganany jsou konjugované zásady hypotetické kyseliny manganové (H2MnO4), kterou nelze připravit, protože se rychle disproporcionuje; podařilo se však odhadnout její disociační konstantu pomocí pulzní radiolýzy:[11]

HMnO −
4  ⇌ MnO 2−
4  + H+   pKa = 7,4 ± 0,1

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Manganate na anglické Wikipedii.

  1. Gus J. Palenik. Crystal structure of potassium manganate. Inorganic Chemistry. 1967, s. 507–511. DOI 10.1021/ic50049a016.
  2. A. Carrington; M. C. R. Symons. Structure and reactivity of the oxy-anions of transition metals. Part I. The manganese oxy-anions. Journal of the Chemical Society. 1956, s. 3373–3380. DOI 10.1039/JR9560003373.
  3. Donald G. Lee; Tao Chen. Reduction of manganate(VI) by mandelic acid and its significance for development of a general mechanism of dationoxin of organic compounds by high-valent transition metal oxides. Journal of the American Chemical Society. 1993, s. 11231–11236. DOI 10.1021/ja00077a023.
  4. A. H. Juberta; E. L. Varettia. Normal and resonance Raman spectra of some manganates. Journal of Molecular Structure. 1982, s. 285–288. DOI 10.1016/0022-2860(82)85067-9. Bibcode 1982JMoSt..79..285J.
  5. R. S. Nyholm; P. R. Woolliams. Manganates(VI). Inorganic Syntheses. 1968, s. 56–61.
  6. Joan H. Sutter; Kevin Colquitt; John R. Sutter. Kinetics of the disproportionation of manganate in acid solution. Inorganic Chemistry. 1974, s. 1444–1446. DOI 10.1021/ic50136a037.
  7. K. Sekula-Brzezińska; P. K. Wrona; Z. Galus. Rate of the MnO4−/MnO42− and MnO42−/MnO43− electrode reactions in alkaline solutions at solid electrodes. Electrochimica Acta. 1979, s. 555–563. DOI 10.1016/0013-4686(79)85032-X.
  8. G. Procter; S. V. Ley; G. H. Castle. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. New York: Wiley, 2004. DOI 10.1002/047084289X. Kapitola Barium Manganate.
  9. Habib Firouzabadi; Zohreh Mostafavipoor. Barium Manganate. A Versatile Oxidant in Organic Synthesis. Bulletin of the Chemical Society of Japan. 1983, s. 914–917. DOI 10.1246/bcsj.56.914.
  10. Frank S. Guziec; Christopher J. Murphy; Edward R. Cullen. Thermal and photochemical studies of symmetrical and unsymmetrical dihydro-1,3,4-selenadiazoles. Journal of the Chemical Society-Perkin Transactions 1. 1985, s. 107–113. DOI 10.1039/P19850000107.
  11. J. D. Rush; B. H. J. Bielski. Studies of Manganate(V), -(VI), and -(VII) Tetraoxyanions by Pulse Radiolysis. Optical Spectra of Protonated Forms. Inorganic Chemistry. 1995, s. 5832–5838. DOI 10.1021/ic00127a022.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.