Կալիումի մանգանատ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Կալիումի մանգանատ
Քիմիական բանաձևK₂MnO₄
Մոլային զանգված3,3E−25 կիլոգրամ[1] գ/մոլ
Քիմիական հատկություններ
Դասակարգում
CAS համար10294-64-1
PubChem160931
EINECS համար233-665-2
SMILES[O-][Mn](=O)(=O)[O-].[K+].[K+]
ЕС233-665-2
ChEBI141385
Եթե հատուկ նշված չէ, ապա բոլոր արժեքները բերված են ստանդարտ պայմանների համար (25 °C, 100 կՊա)

Կալիումի մանգանատ, K2MnO4 բանաձևով անօրգանական միացություն։ Այս կանաչ գույնով աղը միջանկյալ նյութ է, կալիումի պերմանգանատի (KMnO4) արդյունաբերական սինթեզի համար[2]։ Երբեմն կալիումի մանգանատը և կալիումի պերմանգանատը շփոթում են, բայց այս միացությունների հատկությունները տարբեր են։

Կառուցվածք և կապ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

K2MnO4 -ը աղ է, որը կազմված է K+ կատիոնից և MnO2-4 անիոնից։ Ռենտգենային բյուրեղագիտությունը ցույց է տալիս, որ անիոնը քառանիստ է և Mn-O հեռավորությունը 1,66 Å մոտ 0,03 Å ավելի երկար, քան Mn-O հեռավորությունները KMnO4-ում[3]։ Իզոկառուցվածքային է կալիումի սուլֆատի հետ։ Միացությունը պարամագնիսական է Mn(VI), կենտրոնում մեկ չզույգված էլեկտրոնի առկայության պատճառով։

Ստացում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Արդյունաբերական եղանակով ստանում են MnO2 -ը օդի մուտքի պայմաններում կալիումի հիդրօքսիդի հետ փոխազդելով[2]։

2 MnO2 + 4 KOH + O2 → 2 K2MnO4 + 2 H2O

Ռեակցիայից հետո ստացվում է կանաչավուն գույնով աղ։ Որպես այլընտրանք, օդի օգտագործման փոխարեն կարելի է օգտագործել կալիումի նիտրատը, որպես օքսիդիչ։

2 KOH + KNO3 + MnO2 → K2MnO4 + H2O + KNO2

Կարելի է ստուգել անհայտ նյութի մեջ մանգանի առկայությունը՝ նմուշը տաքացնելով օդում KOH-ի առկայությամբ։ Կանաչ գույնի առաջացումը ցույց է տալիս Mn-ի առկայությունը։ Այս կանաչ գույնը առաջանում է 610 նմ ինտենսիվ լույսի կլանման արդյունքում։

Լաբորատորիայում K2MnO4-ը կարող է սինթեզվել՝ KMnO4-ը տաքացնելով խիտ KOH-ի լուծույթում, որին հաջորդում է սառեցումը` ստանալով կանաչ բյուրեղներ[4]։

4 KMnO4 + 4 KOH → 4 K2MnO4 + O2 + 2 H2O

Այս ռեակցիան ցույց է տալիս հիդրօքսիդի համեմատաբար հազվադեպ դերը՝ որպես վերականգնող նյութ։ K2MnO4 -ի կոնցենտրացիան նման լուծույթներում կարելի է ստուգել՝ չափելով դրանց լույսի կլանումը 610 նմ-ում։

Պերմանգանատից մանգանատի ստացումը կարող է իրականացվել նաև յոդի միջոցով, որպես վերականգնող նյութ։

2 KMnO4 + 2 KI → 2 K2MnO4 + I2

Ռեակցիան ընթանում է պերմանգանատին բնորոշ մանուշակագույնից մանգանատի կանաչ գույնի փոփոխությամբ։ Այս ռեակցիան նաև ցույց է տալիս, որ մանգանատը (VII) կարող է ծառայել որպես էլեկտրոն ընդունող՝ ի հավելումն իր սովորական դերի, որպես թթվածնի փոխանցման ռեագենտ։ Բարիումի մանգանատ, BaMnO4 առաջանում է բարիումի քլորիդի առկայության պայմաններում յոդիդի հետ KMnO4-ի վերականգնումից։ Ինչպես BaSO4-ը, այնպես էլ BaMnO4-ը գրեթե բոլոր լուծիչներում ցուցաբերում են ցածր լուծելիություն։

Լաբորատոր պայմաններում կալիումի մանգանատի ստացման պարզ մեթոդ է կալիումի պերմանգանատի փոշու կամ բյուրեղների տաքացումը։ Կալիումի պերմանգանատը քայքայվում է կալիումի մանգանատի, մանգանի օքսիդի և թթվածնի։

2 KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

Այս ռեակցիան թթվածնի ստացման լաբորատոր մեթոդ է։

Ռեակցիաներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մանգանատային աղերը հեշտությամբ հիդրոլիզի են ենթարկվում առաջացնելով պերմանգանատ իոն և մանգանի օքսիդ։

3 K2MnO4 + 2 H2O → 2 KMnO4 + MnO2 + 4 KOH

Հիդրոլիզի գունեղ բնույթը հանգեցրել է նրան, որ մանգանատ (VI)/պերմանգանատ (VII) զույգը կոչվում է քիմիական քամելեոն[1]։

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. 1,0 1,1 Potassium manganate
  2. 2,0 2,1 Reidies, Arno H. (2002). "Manganese Compounds". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a16_123
  3. Palenik, G. J. (1967)։ «Crystal Structure of Potassium Manganate»։ Inorg. Chem. 6 (3): 507–511։ doi:10.1021/ic50049a015 
  4. Nyholm, R. S., Woolliams, P. R. (1968)։ Manganates(VI)։ Inorg. Synth.։ Inorganic Syntheses 11։ էջեր 56–61։ ISBN 978-0-470-13242-5։ doi:10.1002/9780470132425.ch11 

Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  • Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. 0-12-352651-5.