Оксид марганца(VII)

Оксид марганца​(VII)​
Безопасность
Токсичность	токсичен
NFPA 704	0 4 4 OX
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Капля раствора в серной кислоте на чашке Петри. Вокруг капли — чистое вещество

Оксид марганца(VII) Mn₂O₇ — зеленовато-бурая или красная маслянистая жидкость с металлическим блеском, неустойчив при комнатной температуре; сильный окислитель, при соприкосновении с горючими веществами воспламеняет их, возможно со взрывом. Высокотоксичен, сильнейший окислитель.

Раствор в серной кислоте.

Физические свойства

Температура плавления — 5,9 °C. Разлагается со взрывом выше 55 °C или при контакте с органическими веществами.

В проходящем свете имеет красную окраску, в отражённом — зелёную. Образует кристаллы тёмно-зелёного цвета.

Молекулы состоят из пары тетраэдров с атомами кислорода в вершинах и атомами марганца в центрах. Сходная структура наблюдается у оксида хлора(VII), оксида технеция(VII) и оксида рения(VII).

Химические свойства

Оксид марганца(VII) — соединение кислорода и марганца, ангидрид марганцовой кислоты.

Получение

Получить оксид марганца(VII) Mn₂O₇ можно действием холодной концентрированной серной кислоты на перманганат калия:

$\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{⟶}\mathsf{M}{\mathsf{n}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Полученный оксид марганца(VII) неустойчив и разлагается на оксид марганца(IV) и кислород:

$\mathsf{2}\mathsf{M}{\mathsf{n}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{⟶}\mathsf{4}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

Сверху — марганцовая кислота, снизу — оксид.

Одновременно выделяется озон:

$\mathsf{M}{\mathsf{n}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\uparrow }$

Разложение оксида марганца(VII) может сопровождаться взрывом:

$\mathrm{M}\mathrm{n}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7⟶\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$$\mathrm{\Delta }H=-1107.7$

Чистый марганцовый ангидрид в твердом состоянии при температуре −15 °C.

Взаимодействие с водой

Оксид марганца(VII) взаимодействует с водой, образуя марганцовую кислоту:

$\mathsf{M}{\mathsf{n}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$

Взаимодействие с кислотами

Растворяется в серной кислоте, образуя гидросульфат триоксимарганца, более устойчивый при комнатной температуре:

$\mathsf{M}{\mathsf{n}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{=}\mathsf{2}\mathsf{[}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{]}}^{\mathsf{+}}\mathsf{[}\mathsf{H}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{]}}^{\mathsf{-}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Взаимодействие с органическими веществами

При контакте воспламеняет этиловый спирт, ацетон.