マンガン酸カリウム

マンガン酸カリウム
名前
	IUPAC名マンガン酸カリウム; マンガン酸カリウム(VI)
識別子
CAS番号	10294-64-1 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	141385 ;
ECHA 情報カード	100.030.592
EC番号	233-665-2;
パブケム CID	160931;
ユニ	5PI213D3US ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID10893107;
	インチキー: XKYFHUXZPRFUTH-UHFFFAOYSA-N; InChI=1S/2K.Mn.4O/q2+1;;;;2-1;
	笑顔 [O-][Mn](=O)(=O)[O-].[K+].[K+];
プロパティ
化学式	カリウム2マンガン4
モル質量	197.132 グラム/モル
外観	緑色の結晶（時間とともに暗くなる）
密度	2.78 g/cm 3、固体
融点	190 °C (374 °F; 463 K) (分解)
水への溶解度	分解する
酸性度（p Ka）	7.1
構造
結晶構造	K 2 SO 4と同形
座標幾何学	四面体陰イオン
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	酸化剤
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	警告
危険有害性情報	H272、H315、H319、H335
注意事項	P210、P220、P221、P261、P264、P271、P280、P302+P352、P304+P340、P305+P351+P338、P312、P321、P332+P313、P337+P313、P362、P370+P378、P403+P233、P405、P501
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	1 0 1 牛
関連化合物
関連化合物	過マンガン酸カリウム二酸化; マンガン; クロム酸カリウム; 鉄酸カリウム
	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

マンガン酸カリウムは、化学式K ₂ MnO ₄の無機化合物です。この緑色の塩は、一般的な化学物質である過マンガン酸カリウム（KMnO ₄^{）の工業的合成における中間体です。 [1]}マンガン酸カリウムと過マンガン酸カリウムは混同されることがありますが、それぞれの化合物の特性は異なります。

構造と結合

K ₂ MnO ₄は、 K ⁺陽イオンとMn Oからなる塩である。 2−4 アニオン。X線結晶構造解析によると、アニオンは四面体で、Mn-O距離は1.66Åで、KMnO ₄のMn-O距離より約0.03Å長い。^[2]硫酸カリウムと同構造である。この化合物は、Mn(VI)中心に不対電子が1つ存在するため常磁性である。

合成

工業的な方法では、MnO2_を空気と水酸化カリウムで処理する：^[1]

2MnO2 + 4KOH ₊_O2 → _2K2MnO4 + _2H2O

この変換により緑色の溶融物が得られます。あるいは、空気の代わりに硝酸カリウムを酸化剤として使用することもできます。

2 KOH + KNO ₃ + MnO ₂ → K ₂ MnO ₄ + H ₂ O + KNO ₂

未知の物質にマンガンが含まれているかどうかを調べるには、サンプルを空気中の濃い KOH で加熱します。緑色に変色した場合はMnが存在していることを示します。この緑色は 610 nm での強い吸収によって生じます。

実験室では、_K2MnO4はKMnO4の溶液_を高濃度_KOH溶液で加熱し、冷却することで緑色の結晶を得ることで合成できる。 ^[3]

4KMnO4 ₊ 4KOH → _4K2MnO4 + _O2 + _2H2O

この反応は、還元剤としての水酸化物の比較的まれな役割を示しています。このような溶液中のK ₂ MnO ₄の濃度は、610 nm での吸光度を測定することで確認できます。

過マンガン酸塩からマンガン酸塩への一電子還元は、還元剤としてヨウ化物を使用して行うこともできます。

2KMnO4 ₊ 2KI → _2K2MnO4 + _I2

変換は、過マンガン酸塩の特徴である紫色からマンガン酸塩の緑色への色の変化によって示されます。この反応は、マンガン酸塩(VII)が酸素移動試薬としての通常の役割に加えて、電子受容体として機能できることも示しています。マンガン酸バリウム、BaMnO _{4 は}、塩化バリウムの存在下でヨウ化物によるKMnO ₄の還元によって生成されます。BaSO ₄ と同様に、BaMnO _{4 は}、事実上すべての溶媒に対して溶解性が低いです。

研究室でマンガン酸カリウムを調製する簡単な方法は、純粋な過マンガン酸カリウムの結晶または粉末を加熱することです。過マンガン酸カリウムは、マンガン酸カリウム、二酸化マンガン、酸素ガスに分解されます。

2 KMnO ₄ → K ₂ MnO ₄ + MnO ₂ + O ₂

この反応は酸素を調製するための実験室的な方法ですが、MnO ₂で汚染されたマンガン酸カリウムのサンプルが生成されます。前者は溶解しますが、後者は溶解しません。

反応

マンガン酸塩は過マンガン酸イオンおよび二酸化マンガンと容易に不均化します。

3 K ₂ MnO ₄ + 2 H ₂ O → 2 KMnO ₄ + MnO ₂ + 4 KOH

マンガン酸/マンガン酸(VII)の不均化反応は多彩な性質を示すことから化学カメレオンと呼ばれています。この不均化反応は[ OH ⁻ ] < 1Mのときに急速に進行し、二分子速度論に従います。^[1]

参照

カテゴリ:マンガン酸塩のリスト。

出典

^ abc Reidies, Arno H. (2002). 「マンガン化合物」. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a16_123. ISBN 978-3527306732。
^ Palenik, GJ (1967). 「マンガン酸カリウムの結晶構造」Inorg. Chem. 6 (3): 507–511. doi :10.1021/ic50049a015.
^ Nyholm, RS ; Woolliams, PR (1968). 「マンガン酸塩(VI)」.無機合成. 第11巻. pp. 56–61. doi :10.1002/9780470132425.ch11. ISBN 978-0-470-13242-5。 {{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)

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

外部リンク

国家汚染物質目録 - マンガンおよび化合物ファクトシート

[Ullmann-1] Reidies, Arno H. (2002). 「マンガン化合物」. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a16_123. ISBN 978-3527306732。

[2] Palenik, GJ (1967). 「マンガン酸カリウムの結晶構造」Inorg. Chem. 6 (3): 507–511. doi :10.1021/ic50049a015.

[3] Nyholm, RS ; Woolliams, PR (1968). 「マンガン酸塩(VI)」.無機合成. 第11巻. pp. 56–61. doi :10.1002/9780470132425.ch11. ISBN 978-0-470-13242-5。 {{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)