Կալիումի մանգանատ

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

Կառուցվածք և կապ 
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։ Իզոկառուցվածքային է կալիումի սուլֆատի հետ։ Միացությունը պարամագնիսական է  Mn(VI), կենտրոնում մեկ չզույգված էլեկտրոնի առկայության պատճառով։

Ստացում 
Արդյունաբերական եղանակով ստանում են MnO2 -ը օդի մուտքի պայմաններում կալիումի հիդրօքսիդի հետ փոխազդելով։

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 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 
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։

Ծանոթագրություններ

Գրականություն 
 Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. .

Վիքիպեդիա:ՈՒՎ 2023-ի հոդվածներ
Կալիումի միացություններ
Մանգանատներ
Մանգանի միացություններ