七酸化マンガン

マンガン(VII)酸化物
名前
	IUPAC名マンガン(VII)酸化物
	その他の名前酸化マンガン、; 七酸化二マンガン、; 過マンガン酸無水物; 、過マンガン酸化物
識別子
CAS番号	12057-92-0 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	9944714;
ECHA 情報カード	100.031.829
EC番号	235-025-8;
パブケム CID	13879826;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ１０８９４８９１;
	InChI InChI=1S/2Mn.7O/q;;7*-2 キー: ZFXULJOUUCCOQ-UHFFFAOYSA-N;
	笑顔 O=[Mn](=O)(=O)O[Mn](=O)(=O)=O;
プロパティ
化学式	マンガン2O7
モル質量	221.87グラム/モル
外観	暗赤色の油（室温）、硫酸に触れると緑色になる
密度	2.79グラム/ cm3
融点	5.9 °C (42.6 °F; 279.0 K)
沸点	加熱すると爆発する
水への溶解度	過マンガン酸HMnO4 に分解する
構造
結晶構造	単斜晶系
座標幾何学	二面体
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	爆発性、強力な酸化剤、非常に腐食性がある
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	危険
危険有害性情報	H201、H271、H314、H300+H310+H330 等
注意事項	P260、P284、P283、P221
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	4 4 4 牛
関連化合物
関連化合物	Re2O7KMnO4Tc2O7Cl2O7; ; ;
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

酸化マンガン(VII)（七酸化マンガン）は、化学式Mn ₂O ₇の無機化合物です。七酸化マンガンは、油状の粘稠度を持つ揮発性液体です。反応性が非常に高く、強力な酸化剤で、ほぼすべての有機化合物と爆発的に反応します。1860年に初めて記述されました。^[1]過マンガン酸の酸無水物です。

プロパティ

この化合物の結晶形は濃い緑色です。液体は反射光では緑色、透過光では赤色です。[ 2 ^]四塩化炭素に溶け、水と接触すると分解します。

構造

その溶解特性は非極性分子種であることを示しており、その構造によって確認されている。分子は共通の頂点を共有する一対の四面体からなる。頂点は酸素原子で占められており、四面体の中心にはMn(VII)中心がある。連結性は式O ₃ Mn−O−MnO ₃で表される。末端Mn−O距離は1.585Åで、架橋酸素は2つのMn原子から1.77Å離れている。Mn−O−Mn角は120.7°である。^[3]

ピロ硫酸塩、ピロリン酸、二クロム酸塩は、 Mn ₂ O ₇と類似の構造をしています。おそらく最も類似した主族種はCl ₂ O ₇です。遷移金属系列内での比較に焦点を当てると、Tc ₂ O ₇とMn ₂ O ₇は構造的に類似していますが、Tc−O−Tc 角は 180° です。固体のRe ₂ O _{7 は}分子ではありませんが、四面体と八面体の両方のサイトを持つ架橋 Re 中心で構成されています。^[4]気相では、Tc ₂ O ₇に類似した構造を持つ分子です。^[5]

合成と反応

Mn ₂ O _7は、固体KMnO ₄に冷たい濃硫酸H ₂ SO ₄を加えると濃い緑色の油として生成します。^[2]この反応では最初に過マンガン酸HMnO 4 _（構造的にはHOMnO ₃）が生成され、これが冷たい硫酸で脱水されて無水物Mn ₂ O ₇が形成されます。

2 KMnO ₄ + 2 H ₂ SO ₄ → Mn ₂ O ₇ + H ₂ O + 2 KHSO ₄

Mn ₂ O _7はさらに硫酸と反応して、注目すべきマンガン(VII)カチオンMnOを与える。+3CrO ₃と等電子関係にある。

マンガン_2O7 + 2 H 2 _SO 4 _→ 2 [マンガンO ₃ ] ⁺ [ HSO ₄ ] ⁻ + H ₂_O

Mn ₂ O ₇は室温付近で分解し、55 °C (131 °F) を超えると爆発的に分解します。サンプルに衝撃を与えたり、酸化可能な有機化合物にさらしたりすることで爆発が起こります。生成物はMnO ₂とO ₂です。^[6]オゾンも生成され、物質に強い臭いを与えます。オゾンは、アルコール溶液を染み込ませた紙を自然発火させる可能性があります。^[^要出典^]

七酸化マンガンは硫酸の存在下で過酸化水素と反応し、酸素とオゾンを放出します。

2Mn2O7 + _2H2O2₊ 4H2SO4 → 4MnSO4 ₊_6H2O + 2O3 + 3O2

参考文献

^ Aschoff, H. Ann. Phys. Chem. Ser. 2巻111号 (1860) 217ページと224ページ。
^ ab H. Lux (1963). 「マンガン(VII)酸化物」。G. Brauer (編)。分取無機化学ハンドブック、第2版。第1巻。NY、NY：Academic Press。pp. 1459– 1460。
^ Simon, A.; Dronskowski, R.; Krebs, B.; Hettich, B. (1987). 「Mn ₂ O ₇の結晶構造」. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 26 (2): 139– 140. doi :10.1002/anie.198701391.
^ Krebs, B.; Mueller, A.; Beyer, HH (1969). 「レニウム(VII)酸化物の結晶構造」.無機化学. 8 (3): 436– 443. doi :10.1021/ic50073a006.
^ ウェルズ AF (1962)構造無機化学3D 版オックスフォード大学出版局
^ Holleman, AF; Wiberg, E.「無機化学」Academic Press: サンディエゴ、2001年。ISBN 0-12-352651-5。

[1] Aschoff, H. Ann. Phys. Chem. Ser. 2巻111号 (1860) 217ページと224ページ。

[brauer-2] H. Lux (1963). 「マンガン(VII)酸化物」。G. Brauer (編)。分取無機化学ハンドブック、第2版。第1巻。NY、NY：Academic Press。pp. 1459– 1460。

[3] ^ Simon, A.; Dronskowski, R.; Krebs, B.; Hettich, B. (1987). 「Mn ₂ O ₇の結晶構造」. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 26 (2): 139– 140. doi :10.1002/anie.198701391.

[4] Krebs, B.; Mueller, A.; Beyer, HH (1969). 「レニウム(VII)酸化物の結晶構造」.無機化学. 8 (3): 436– 443. doi :10.1021/ic50073a006.

[5] ウェルズ AF (1962)構造無機化学3D 版オックスフォード大学出版局

[6] Holleman, AF; Wiberg, E.「無機化学」Academic Press: サンディエゴ、2001年。ISBN 0-12-352651-5。