Nadmanganiany

Nadmanganiany (nazwa systematyczna: tetraoksydomanganiany(1−); w systemie Stocka: manganiany(VII)) – związki nieorganiczne, sole nietrwałego kwasu nadmanganowego (HMnO₄), występującego wyłącznie w roztworach wodnych^[1]. Mają postać fioletowych kryształów, które rozpuszczają się w wodzie^[1].

Jon nadmanganowy

Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	MnO− 4
Masa molowa	118,93 g/mol
Identyfikacja
Numer CAS	14333-13-2
PubChem	24401
SMILES [O-] [Mn](=O)(=O)=O

Zobacz hasło nadmanganian w Wikisłowniku

Otrzymywanie

Wodny roztwór kwasu nadmanganowego można otrzymać poprzez stechiometryczny dodatek kwasu siarkowego do roztworu nadmanganianu baru^[1]:

Ba(MnO
4)
2 + H
2SO
4 → BaSO
4 + 2HMnO
4

Inną metodą jest utlenienie związków manganu na II stopniu utlenienia silnymi utleniaczami, takimi jak PbO
2^[2][3]:

2MnSO
4 + 5PbO
2 + 3H
2SO
4 → 2HMnO
4 + 5PbSO
4 + 2H
2O

Manganiany(VI), takie jak K
2MnO
4, są stabilne wyłącznie w roztworach silnie zasadowych (pH>13), w bardziej kwasowych roztworach dysproporcjonują do jonu nadmanganianowy i MnO
2^[4][5]:

3MnO2−
4 + 4H+
→ 2MnO2−
4 + MnO
2↓ + 2H
2O

Właściwości

Roztwory nadmanganianów posiadają intensywną, różowofioletową barwę, związaną z przejściem typu charge transfer w jonie MnO−
4^[1]. W roztworach kwaśnych redukują się do soli manganowych(II), zawierających jon Mn2+
^[1]:

MnO−
4 + 8H+
+ 5e−
→ Mn2+
+ 4H
2O

Roztwory Mn2+
są bezbarwne. Fakt ten wykorzystywany jest w manganometrii, za pomocą której można miareczkować szereg substancji utlenianych w środowiskach kwasowych^[1].

W roztworach obojętnych lub słabo zasadowych redukują się do tlenku manganu(IV)^[6]:

MnO−
4 + 2H
2O + 3e−
→ MnO
2 + 4OH−

a w roztworach zasadowych do manganianów(VI)^[1]:

MnO−
4 + e−
→ MnO2−
4

Zastosowanie

Stosowane jako utleniacze^[4][3][7], środki dezynfekujące^[3] i antyseptyczne^[8], w obróbce metali^[3]. Były wykorzystywane jako składniki paliw rakietowych przez Luftwaffe (mieszanina nadmanganianu wapnia z nadtlenkiem wodoru)^[9]:

Ca(MnO
4)
2 + 5H
2O
2 → Ca(OH)
2 + 2MnO + 4H
2O + 5O
2

Związki

• nadmanganian potasu, KMnO₄
• nadmanganian amonu, NH₄MnO₄
• nadmanganian wapnia, Ca(MnO₄)₂