Óxido de manganês(VII)

Óxido de manganês(VII) Alerta sobre risco à saúde


Nome IUPAC	Óxido de manganês(VII)
Outros nomes	óxido mangânico heptóxido de dimanganês
Identificadores
Número CAS	12057-92-0
PubChem	13879826
SMILES	`O=(O=)(O=)MnOMn(=O)(=O)=O`
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, ε_r, 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

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

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

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

Fluoreto de permanganila

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.

[GESTIS-1] Registo de Mangan(VII)-oxid na Base de Dados de Substâncias GESTIS do IFA, accessado em 30 de Maio de 2008.

[2] [1]

[3] Aschoff, H. Ann. Phys. Chem. Ser. 2 volume 111 (1860) page 217 and page 224.

[brauer-4] H. Lux (1963). «Manganese(VII) Oxide». In: G. Brauer. Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. 1. NY, NY: Academic Press. pp. 1459–1460

[5] ttps://www.acs.org/molecule-of-the-week/archive/m/manganese-heptoxide.html

[woelen-6] ttps://woelen.homescience.net/science/chem/exps/mn2o7/index.html

[7] ttps://www.researchgate.net/figure/Formation-of-manganese-heptoxide-Mn-2-O-7-by-reaction-between-KMnO-4-and-sulfuric-acid_fig4_322932856

[8] ttps://www.echemi.com/community/what-is-a-list-of-metallic-oxide-that-are-acidic-in-nature_mjart2204104651_73.html

[permanganila-9] ttps://colab.ws/articles/10.1016%2F0022-1902%2861%2980202-9

[ozon-10] ttps://www.sciencephoto.com/media/673469/view/manganese-heptoxide-and-acetone

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

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]