Гипоманганат - Hypomanganate

Жылы химия, гипомарганат, деп те аталады марганат (V) немесе тетраоксидомарганат (3−), Бұл үш валентті анион (теріс ион ) тұрады марганец және оттегі, формуламен MnO3−
4.

Гипоманганаттар әдетте ашық көк болады.[1][2] Калий гипомарганаты Қ
3MnO
4 ең танымал тұз, бірақ натрий гипомарганаты Na
3MnO
4, барий гипомарганаты Ба
3(MnO
4)
2және аралас калий-барий тұзы KBaMnO
4 сонымен қатар белгілі.[3] Анион алмастыра алады фосфат PO3−
4 минералдардың синтетикалық нұсқаларында апатит[4][5] және қоңыр миллерит.[6]

Тарих

Марганат (V) анионы туралы алғаш рет 1946 жылы Герман Люкс хабарлады, ол реакция арқылы интенсивті көк натрий гипоманганатын синтездеді. натрий оксиді Na
2O және марганец диоксиді MnO
2 біріктірілген натрий нитриті NaNO
2 500 ° C температурада.[7][3] Ол сондай-ақ күшті тұзды (50%) кристалдады натрий гидроксиді сияқты шешімдер декагидрат Na
3MnO
4·10H
2O.

Құрылымы және қасиеттері

Манганат (V) - тетраэдр оксианион құрылымдық жағынан ұқсас сульфат, марганат және перманганат. D бар тетраэдрлік кешен күтілгендей2 анионында үштік негізгі күй.[3]

Анион - ашық көк түр[1] толқын ұзындығында максималды жұтылуымен λмакс = 670 нм (ε = 900 дм3 моль−1 см−1).[8][9]

Тұрақтылық

Гипоманганат тұрақсыз диспропорция дейін марганат (VI) және марганец диоксиді:[10][1] Болжалды электродтық потенциалдар кезінде рН 14:[11][12][13]

MnO2−
4 + e− N MnO3−
4   E = +0.27 V
MnO3−
4 + e− + 2 H2O N MnO2 + 4 OH−   E = +0.96 V

Алайда реакция өте сілтілі ерітінділерде баяу жүреді (OH бар)− концентрациясы 5-10-дан жоғары моль /L.[1][7]

Диспропорция протонды аралық арқылы өтеді деп саналады,[13] бірге қышқылдың диссоциациялану константасы HMnO реакциясы үшін2−
4 N MnO3−
4 + H+ б деп бағаланадыҚа = 13.7 ± 0.2.[14] Алайда, К.3MnO4 Са-мен кристалданған2Cl (PO4) зерттеуге мүмкіндік береді Ультрафиолет - көрінетін спектр гипоманганат ионының[10][15]

Дайындық

Гипоманганаттарды манганаттарды мұқият азайту арқылы дайындауға болады сульфит,[1] сутегі асқын тотығы[16] немесе мандат.[9]

Гипоманганаттарды қатты күйдегі әдіспен де дайындауға болады O2 ағыны 1000 ° C-қа жақын.[3][4][5] [6] Оларды гидротермиялық синтез немесе ағынның өсуі сияқты төмен температуралы жолдар арқылы да дайындауға болады.[3]

Қолданады

The стронций ванадаты фтор Sr
5(VO
4)
3F қоспа, гипоманганатпен алмастырылған ванадат қондырғылар жақын инфрақызыл лазерлерде қолдану мүмкіндігі зерттелді.[17]

Барий тұзы Ба
3(MnO
4)
2 қызықты магниттік қасиеттерге ие.[18]

Байланысты қосылыстар

Теориялық тұрғыдан, гипомарганат болады конъюгат негізі туралы гипоманган қышқылы H
3MnO
4. Бұл қышқыл тез диспропорцияланғандықтан пайда бола алмайды, ал үшіншісі қышқылдың диссоциациялану константасы бойынша бағаланды импульстік радиолиз әдістері:[14]

HMnO2−
4 N MnO3−
4 + H+ бҚа = 13.7 ± 0.2

Циклдік күрделі эфирлер гипоманган қышқылының тотығуында аралық болып саналады алкендер арқылы перманганат.[9]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б c г. e Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1984). Элементтер химиясы. Оксфорд: Pergamon Press. 1221-22 бет. ISBN  978-0-08-022057-4..
  2. ^ Д.Райнен, В.Раув, У.Кеспер, М.Атанасов, Х.У Гюдел, М.Хазенкамп және У.Оетликер (1997): «Тетраэдрлі түрде үйлестірілген хромның (IV), марганецтің түсі, люминесценциясы және байланыс қасиеттері ( V) және темір (VI) әр түрлі оксидті керамикада » Қорытпалар мен қосылыстар журналы, 246 том, 1-2 шығарылым, 193-208 беттер. дои:10.1016 / S0925-8388 (96) 02461-9
  3. ^ а б c г. e zur Loye, K. D .; Шанс, В.М .; Йон Дж .; zur Loye, H.-C. (2014). «KBaMnO оксметаллаттарының синтезі, кристалдық құрылымы және магниттік қасиеттері4 және KBaAsO4". Қатты дене ғылымдары. 37: 86–90. дои:10.1016 / j.solidstatescience.2014.08.013.CS1 maint: авторлар параметрін қолданады (сілтеме)
  4. ^ а б К.Дарденн, Д.Вивьен және Д.Гугенин (1999): «Mn түсі (V) - алмастырылған апатиттер А10((B, Mn) O4)6F2, A = Ba, Sr, Ca; B = P, V «. Қатты күйдегі химия журналы, 146 том, 2 шығарылым, 464-472 беттер. дои:10.1006 / jssc.1999.8394
  5. ^ а б Грисафе, Д.А. және Хуммель, Ф.А. (1970): «Апатит құрылымындағы бес валентті ион алмастырулар, А бөлімі: Кристалл химия». Қатты күйдегі химия журналы, 2 том, 2 шығарылым, 160-166 беттер дои:10.1016/0022-4596(70)90064-2
  6. ^ а б П.Цзян, Дж.Ли, А.Озаровски, А.В. Слайт және М.А., Субраманиан (2013): «Mn негізіндегі қоңыр миллерит типіндегі оксидтердегі қарқынды көгілдір және жасыл түстер.5+ жылы Ба
    2    Жылы
    2-х    Мн
    х    O
    5+х    " Бейорганикалық химия, 52 том, 3 шығарылым, 1349-1357 беттер. дои:10.1021 / ic3020332
  7. ^ а б Герман Люкс (1946): «Über Salze des fünfwertigen Mangans." Zeitschrift für Naturforschung, 1 том, 281-283 беттер.
  8. ^ Каррингтон, А .; Symons, M. C. R. (1956), «Өтпелі металдардың окси-аниондарының құрылымы және реактивтілігі. І бөлім. Марганец окси-аниондары», Дж.Хем. Soc.: 3373–80, дои:10.1039 / JR9560003373
  9. ^ а б c Ли, Дональд Г .; Чен, Дао (1993), «Манганаттың (VI) мандел қышқылымен тотықсыздануы және оның органикалық қосылыстардың жоғары валентті ауыспалы металдар оксидтерімен тотығуының жалпы механизмін жасаудағы маңызы», Дж. Хим. Soc., 115 (24): 11231–36, дои:10.1021 / ja00077a023.
  10. ^ а б Мақта, Ф. Альберт; Уилкинсон, Джеффри (1980), Жетілдірілген бейорганикалық химия (4-ші басылым), Нью-Йорк: Вили, б. 746, ISBN  0-471-02775-8.
  11. ^ Уаст, Роберт С., ред. (1981). CRC химия және физика бойынша анықтамалық (62-ші басылым). Boca Raton, FL: CRC Press. б. D-134. ISBN  0-8493-0462-8..
  12. ^ Марганец - қосылыстар - стандартты қалпына келтіру потенциалы, WebElements, алынды 2010-06-26.
  13. ^ а б Секула-Бжезинска, К .; Врона, П. К .; Галус, З. (1979), «MnO ставкасы4−/ MnO42− және MnO42−/ MnO43− қатты электродтардағы сілтілі ерітінділердегі электродтық реакциялар », Электрохим. Акта, 24 (5): 555–63, дои:10.1016 / 0013-4686 (79) 85032-X.
  14. ^ а б Раш, Дж. Д .; Bielski, B. H. J. (1995), «Манганатты зерттеу (V), - (VI), және - (VII) тетраоксиондарды импульстік радиолиз. Протонды формалардың оптикалық спектрлері», Инорг. Хим., 34 (23): 5832–38, дои:10.1021 / ic00127a022.
  15. ^ Каррингтон, А .; Symons, M. C. R. (1956), «Өтпелі металдардың окси-аниондарының құрылымы және реактивтілігі. І бөлім. Марганец окси-аниондары», Дж.Хем. Soc.: 3373–80, дои:10.1039 / JR9560003373.
  16. ^ Ли, Дональд Г .; Чен, Дао (1989), «Көмірсутектердің тотығуы. 18. Перманганат пен көміртек-көміртекті қос байланыстар арасындағы реакция механизмі», Дж. Хим. Soc., 111 (19): 7534–38, дои:10.1021 / ja00201a039.
  17. ^ L. D. Merkle, Y. Guyot және B. H. T. Chai (1995): «Mn-тің спектроскопиялық және лазерлік зерттеулері.5+: Sr5(VO4)3F «. Қолданбалы физика журналы, 77 том, 2 шығарылым, 474-480 беттер. дои:10.1063/1.359585
  18. ^ M. B. Stone, M. D. Lumsden, Y. Qiu, E. C. Samulon, C. Batista, and I. R. Фишер (2008): «S = 1 антиферромагнетиктегі дисперсті магниттік қозулар Ба
    3    Мн
    2    O
    8    ". Физикаға шолу B, 77 том, 134406 бет дои:10.1103 / PhysRevB.77.134406