Fluoreto de permanganila

Fluoreto de permanganila Alerta sobre risco à saúde
Outros nomes	Trióxido-fluoreto de manganês (VII), Trioxifluoreto de manganês
Identificadores
Número CAS	15586-97-7
ChemSpider	57450402
SMILES	O=[Mn](F)(=O)=O
Propriedades
Fórmula química	FMnO3
Massa molar	121.92 g mol-1
Aparência	Líquido verde, fumegante
Densidade	6.042 g/cm3
Ponto de fusão	-45 °C, 228 K, -49 °F
Ponto de ebulição	Decompõe-se
Solubilidade em água	Hidrolisa em água
Riscos associados
Principais riscos associados	Altamente oxidante, corrosivo, explosivo, tóxico.
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades	n, εr, etc.
Dados termodinâmicos	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Dados espectrais	UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde.

O fluoreto de permanganila ou oxitrifluoreto de manganês (VII) é um composto químico de manganês, oxigênio e flúor com a fórmula química MnO
3F. É um líquido verde diamagnético volátil extremamente oxidante, corrosivo, relativamente instável e explosivo, que, assim como o heptóxido de dimanganês, tem a propriedade de atear fogo ou explodir em contato com compostos orgânicos. Quando mantido acima de 0°C, o composto se decompõe lentamente, ou ocasionalmente violentamente, com formação de uma chama e uma fumaça marrom. É um dos raros compostos metálicos que são líquidos à temperatura ambiente. Sua decomposição libera pequenas quantidades de gás flúor.

Esse composto de alta valência do manganês foi detectado na década de 1880, mas só foi purificado e cristalizado muito mais recentemente.

Síntese

Síntese do Fluoreto de permanganila a partir da reação entre permanganato de potássio e fluoreto de sódio secos e ácido sulfúrico concentrado. Pode-se observar a liberação de vapores verdes que se tornam roxos pela reação com a umidade do ar.

O fluoreto de permanganila pode ser preparado a partir da reação entre ácido fluorossulfúrico e permanganato de potássio:

KMnO
4 + HSO
3F → MnO
3F + KHSO
4

Também pode ser formado pela reação entre o permanganato de potássio e o fluoreto de hidrogênio anidro:

KMnO
4 + 2HF → MnO
3F + KHF
2 + H
2O

Alternativamente, pode ser obtido pela mistura entre o permanganato de potássio, um sal de fluoreto e ácido sulfúrico concentrado a 98% na ausência de água:

KMnO
4 + KF + 3H
2SO
4 —> MnO
3F + 2KHSO
4 + H
2SO
4•H
2O

Reações

MnO
3F é um líquido verde-escuro que fumega ao ar. Ele inicialmente libera vapores verdes, que rapidamente hidrolisam em contato com a umidade do ar produzindo fumos arroxeados formados por um aerossol de gotículas esbranquiçadas de ácido fluorídrico e partículas violáceas de ácido permangânico hidratado (permanganato de hidrônio):

MnO
3F(g) + 3H
2O(g) —> HF•H
2O(l) + (H
3O)MnO
4(s)

O fluoreto de permanganila hidrolisa violentamente em água para formar uma solução púrpura de ácido permangânico e ácido fluorídrico.

MnO
3F(l) + 2H
2O(l) —> HF(aq) + HMnO
4(aq)

Devido à liberação de ácido fluorídrico em contato com umidade, o fluoreto de permanganila é altamente corrosivo, atacando o vidro e causando danos gravíssimos aos tecidos biológicos.

Ao ser aquecido, o fluoreto de permanganila pode sofrer decomposição (por vezes violenta) liberando uma fumaça marrom-escura contendo dióxido de manganês, gás oxigênio e gás flúor:

2MnO
3F(l) —> 2MnO
2(s) + O
2(g) + F
2(g)

Sendo, assim, um dos poucos compostos cuja decomposição libera flúor elementar.

Explosão do fluoreto de permanganila em contato com enxofre elementar, liberando uma fumaça marrom contendo dióxido de manganês, dióxido de enxofre e hexafluoreto de enxofre.

O composto reage com enxofre elementar para formar óxidos e fluoretos de enxofre:^{[carece de fontes]}

6MnO
3F(l) + 4S(s) —> 6MnO
2(s) + 3SO
2(g) + SF
6(g)

MnO
3F reage violentamente com compostos orgânicos, causando sua combustão espontânea ou por vezes explosões. Os produtos formados são MnO
2, CO
2, H
2O e HF.

2MnO
3F + CH
3OH —> 2MnO
2 + CO
2 + H
2O + 2HF

Propriedades

MnO
3F é um líquido de cor verde que fumega ao ar com vapores da mesma cor, os quais rapidamente hidrolisam em contato com o ar úmido resultando em fumos roxos. É um agente oxidante extremamente energético, relativamente instável e potencialmente explosivo. Sua combinação de poder oxidante, explosividade e liberação de ácidos quentes, tóxicos e muito corrosivos em sua hidrólise o tornam um composto químico extremamente perigoso.

Fluoreto de permanganila cristaliza como um monômero, como confirmado por cristalografia de raios X. As moléculas são tetraédricas com distâncias Mn-O e Mn-F de 1,59 e 1,72 Å, respectivamente. As moléculas se organizam de forma relativamente desordenada no sólido.

Em contraste com MnO
3F, TcO
3F e ReO
3F têm estruturas mais complexas como sólidos. O composto de rênio cristaliza como cadeias ou anéis consistindo de octaedros de pontes de flúor. TcO
3F cristaliza como dímeros com pontes de flúor. O composto de rênio também forma adutos estáveis com bases de Lewis, enquanto o MnO
3F é instável na presença de bases de Lewis.

Precauções

MnO
3F é um composto muito perigoso: é altamente oxidante, potencialmente explosivo e sua hidrólise é muito exotérmica e libera ácidos muito corrosivos. O contato com a pele resulta em graves queimaduras, causadas pelo calor intenso liberado na hidrólise, pelo poder oxidante agressivo do próprio MnO
3F e também do ácido permangânico liberado e também pela acidez extrema do HMnO
4 e do extremamente corrosivo ácido fluorídrico. O contato com o composto também pode causar envenenamento por flúor e por manganês.

Na presença de umidade, o MnO
3F libera ácido fluorídrico, que ataca o vidro. O composto também pode oxidar o plástico, de forma que é difícil armazená-lo. Também não é recomendável armazenar esse composto, pois ele pode eventualmente explodir.