Óxido de manganês(VII)
Óxido de manganês(VII) Alerta sobre risco à saúde | |
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Nome IUPAC | Óxido de manganês(VII) |
Outros nomes | óxido mangânico heptóxido de dimanganês |
Identificadores | |
Número CAS | |
PubChem | |
SMILES |
|
Propriedades | |
Fórmula molecular | Mn2O7 |
Massa molar | 221.87 g/mol |
Aparência | Líquido verde escuro, oleoso |
Densidade | 2,40 g·cm–3[1] |
Ponto de fusão |
6 °C[1] |
Ponto de ebulição |
decompõe-se a 40 °C[1] |
Solubilidade em água | Hidrolisa para ácido permangânico (HMnO4)[2] |
Estrutura | |
Estrutura cristalina | monoclínico |
Geometria de coordenação |
bitetraédrica |
Riscos associados | |
Principais riscos associados |
explosivo, forte oxidante |
Compostos relacionados | |
Outros catiões/cátions | Óxido de rênio(VII) (Re2O7) Óxido de tecnécio(VII) (Tc2O7) |
Compostos relacionados | Permanganato de potássio (KMnO4) Fluoreto de permanganila (MnO 3F) |
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 composto Heptóxido de dimanganês ou Óxido de manganês(VII) (fórmula: Mn2O7) é um composto oleoso altamente explosivo . Pode ser produzido pela reação entre ácido sulfúrico concentrado (H2SO4) e permanganato de potássio (KMnO4). O heptóxido de manganês é um líquido volátil com uma consistência oleosa. É um oxidante altamente reativo e poderoso que reage explosivamente com quase qualquer composto orgânico. Foi descrito pela primeira vez em 1860.[3] É o anidrido ácido do ácido permangânico.
Propriedades
[editar | editar código-fonte]A forma cristalina deste composto químico é verde escura. O líquido é verde pela luz refletida e vermelho pela luz transmitida.[4] É solúvel em tetracloreto de carbono e se decompõe por hidrólise quando em contato com água formando uma solução roxa de ácido permangânico.
Mn
2O
7 é um composto extremamente oxidante, energético, relativamente instável e perigosamente explosivo. É uma substância incomum por ser um dos únicos óxidos metálicos que é líquido à temperatura ambiente, refletindo o seu forte caráter covalente.[5] Ele tem a notável propriedade de incendiar espontaneamente materiais combustíveis com os quais entra em contato.[6][7] Ele também pode explodir violentamente quando aquecido a temperaturas acima de 40°C.
Heptóxido de dimanganês é um óxido ácido: reage prontamente com a água fria para formar uma solução de ácido permangânico, e com soluções frias de bases para formar sais de permanganato.[8] No entanto, também pode reagir com ácidos muito fortes (como sulfúrico e perclórico) para formar sais do íon verde permanganila, MnO+
3.[9]
O heptóxido de dimanganês é volátil, liberando fumos arroxeados ao ar. Essa fumaça é formada principalmente por ácido permangânico produzido na hidrólise dos seus vapores pela reação com a umidade do ar. Essa fumaça também pode apresentar a cor marrom devido à decomposição do vapor de Mn
2O
7 com a formação de dióxido de manganês e gás oxigênio. Um pouco de ozônio também pode ser produzido nessa reação, dando à fumaça liberada o seu cheiro característico.[10]
Síntese e Reações
[editar | editar código-fonte]O Mn
2O
7 surge como um óleo verde escuro pela adição de H
2SO
4 concentrado frio ao KMnO
4 sólido seco.[4] A reação produz inicialmente ácido permangânico, HMnO
4 (estruturalmente, HOMnO
3]), que é desidratado pelo ácido sulfúrico frio para formar seu anidrido, Mn
2O
7.
- 2KMnO
4 + 2H
2SO
4 → Mn
2O
7 + H
2O + 2KHSO
4
Mn
2O
7 pode reagir ainda mais com ácido sulfúrico para dar o notável cátion manganil(VII) ou permanganila MnO+
3, que é isoeletrônico com CrO
3.[9]
- Mn
2O
7 + 3H
2SO
4 —> 2[MnO
3]+HSO–
4 + H
2SO
4•H
2O
O Mn
2O
7 decompõe-se próximo da temperatura ambiente, explosivamente acima de 55°C. A explosão pode ser iniciada ao atingir a amostra ou por sua exposição a compostos orgânicos oxidáveis. Os produtos são MnO
2 e oxigênio atômico, que pode se combinar para formar gás O
2.[11] O ozônio (O
3) também é produzido, dando um cheiro forte à substância.[10] O ozônio pode inflamar espontaneamente um pedaço de papel impregnado com uma solução de álcool. [carece de fontes]
- Mn
2O
7 —> MnO
2 + 3{O}
- 2{O} —> O
2
- {O} + O
2 —> O
3
O heptóxido de manganês reage com o peróxido de hidrogênio na presença de ácido sulfúrico, liberando oxigênio e ozônio:
- 2Mn
2O
7 + 2H
2O
2 + 4H
2SO
4 → 4MnSO
4 + 6H
2O + 2O
3 + 3O
2
O heptóxido de manganês irá oxidar energicamente compostos redutores, geralmente causando combustão espontânea em contato com materiais combustíveis:[6]
- 2Mn
2O
7 + C
2H
5OH —> 2MnO
2 + 2CO
2 + 3H
2O
Precauções
[editar | editar código-fonte]Mn
2O
7 é um composto muito perigoso por ser um oxidante extremamente agressivo, corrosivo e tóxico. O contato com materiais combustíveis pode causar incêndios e explosões. Contato com a água pode gerar uma solução ácida muito corrosiva e oxidante. O composto também é altamente explosivo e pode detonar violentamente. Causa severas queimaduras químicas em contato com a pele, e potencialmente pode causar envenenamento por manganês.
Ver também
[editar | editar código-fonte]Referências
- ↑ a b c Registo de Mangan(VII)-oxid na Base de Dados de Substâncias GESTIS do IFA, accessado em 30 de Maio de 2008.
- ↑ [1]
- ↑ Aschoff, H. Ann. Phys. Chem. Ser. 2 volume 111 (1860) page 217 and page 224.
- ↑ a b H. Lux (1963). «Manganese(VII) Oxide». In: G. Brauer. Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. 1. NY, NY: Academic Press. pp. 1459–1460
- ↑ https://www.acs.org/molecule-of-the-week/archive/m/manganese-heptoxide.html
- ↑ a b https://woelen.homescience.net/science/chem/exps/mn2o7/index.html
- ↑ https://www.researchgate.net/figure/Formation-of-manganese-heptoxide-Mn-2-O-7-by-reaction-between-KMnO-4-and-sulfuric-acid_fig4_322932856
- ↑ https://www.echemi.com/community/what-is-a-list-of-metallic-oxide-that-are-acidic-in-nature_mjart2204104651_73.html
- ↑ a b https://colab.ws/articles/10.1016%2F0022-1902%2861%2980202-9
- ↑ a b https://www.sciencephoto.com/media/673469/view/manganese-heptoxide-and-acetone
- ↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.