Manganistany

Manganistany jsou soli obsahující manganistanový anion MnO -
4 . Vzhledem k tomu, že v nich má mangan oxidační číslo +7, tak se jedná o silná oxidační činidla. Ion má tetraedrickou molekulovou geometrii.^[1]

Roztoky manganistanů mívají růžové zabarvení a jsou stabilní v neutrálních až mírně zásaditých prostředích. Konkrétní reakce závisí na přítomnosti organických nečistot a látce, která je oxidována; například 1,1,1-trichlorethan (C₂H₃Cl₃) reaguje za vzniku oxidu uhličitého (CO₂), oxidu manganičitého (MnO₂), vodíkových kationtů (H⁺) a chloridových aniontů (Cl⁻).^[2]

8 MnO -
4  + 3 C₂H₃Cl₃ → 6 CO₂ + 8 MnO₂ + H⁺ + 4 H₂O + 9 Cl⁻

V kyselém prostředí se manganistany redukují na světle růžové manganaté soli:

8 H⁺ + MnO -
4  + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O

V silně zásaditých roztocích jsou manganistany redukovány na manganany MnO 2-
4 .

MnO -
4  + e⁻ → MnO 2-
4 

V neutrálních roztocích vzniká hnědý oxid manganičitý MnO₂.

2 H₂O + MnO -
4  + 3 e⁻ → MnO₂ + 4 OH⁻

Příprava a výroba

Manganistany lze připravit oxidací sloučenin manganu, jako jsou chlorid manganatý a síran manganatý, silnými oxidačními činidly, například chlornanem sodným nebo oxidem olovičitým:

2 MnCl₂ + 5 NaClO + 6 NaOH → 2 NaMnO₄ + 9 NaCl + 3 H₂O

2 MnSO₄ + 5 PbO₂ + 3 H₂SO₄ → 2 HMnO₄ + 5 PbSO₄ + 2 H₂O

Mohou také vznikat disproporcionací z mangananů, kde se tvoří také oxid manganičitý:

3 Na₂MnO₄ + 2 H₂O → 2 NaMnO₄ + MnO₂ + 4 NaOH

Průmyslová výroba manganistanů spočívá v elektrolýze nebo vzdušné oxidaci zásaditých roztoků mangananů (MnO 2-
4 ).^[3]

Roztoky manganistanu draselného o různých koncentracích, rostoucích směrem doprava

Vlastnosti

Absorpční spektrum vodného roztoku manganistanu draselného

Manganistany jsou soli kyseliny manganisté. Mívají tmavě fialové zbarvení. Jedná se o silná oxidační činidla, podobná chloristanům, čehož se využívá při manganometrických titracích. Manganistany mohou teoreticky oxidovat vodu, což ale nebývá pozorováno.

Jde o užitečné reaktanty i v organické chemii, které ale nejsou příliš selektivní. Manganistan draselný se používá jako dezinfekce a k úpravě vody v akvakultuře.^[4]

Manganistany nejsou příliš tepelně stabilní, například manganistan draselný se rozkládá při 230 °C na manganan draselný a oxid manganičitý za uvolnění kyslíku:

2 KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Manganistany mohou oxidovat například aminy na nitrosloučeniny,^[5][6] alkoholy na ketony,^[7] aldehydy na karboxylové kyseliny,^[8][9] koncové alkeny na karboxylové kyseliny,^[10] kyselinu šťavelovou na oxid uhličitý^[11] a alkeny na dioly.^[12]

Příklady sloučenin

• Manganistan amonný, NH₄MnO₄
• Manganistan vápenatý, Ca(MnO₄)₂
• Manganistan draselný, KMnO₄
• Manganistan sodný, NaMnO₄
• Manganistan stříbrný, AgMnO₄