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次锰酸盐
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次锰酸根，又称锰(V)酸根，是一种锰的含氧酸根，化学式 MnO3−
4，次锰酸盐则是这种阴离子形成的盐。
次锰酸盐通常是亮蓝色的。[1][2]最著名的次锰酸盐是次锰酸钾 K
3MnO
4，但次锰酸钠 Na
3MnO
4、次锰酸钡 Ba
3(MnO
4)
2和钾钡盐 KBaMnO
4都是已知的。[3]在磷灰石[4][5]和钙铁铝石[6]的人造变种中，次锰酸根可以取代其中的磷酸根 PO3−
4。
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历史
次锰酸根于1946年由Hermann Lux首次报告。他通过氧化钠 Na
2O、二氧化锰 MnO
2和亚硝酸钠 NaNO
2在500 °C的反应，得到了亮蓝色的次锰酸钠。[7][3]他也从其氢氧化钠溶液结晶出了十水合物 Na
3MnO
4·10H
2O。
结构和性质
次锰酸根是四面体形的含氧酸根，结构类似硫酸根、锰酸根和高锰酸根。作为d2电子构型的四面体形分子，它在基态下为三线态。[3]
次锰酸根呈亮蓝色，[1]最大吸收光谱λmax = 670 nm（ε = 900 dm3 mol−1 cm−1）。[8][9]
稳定性
次锰酸盐不稳定，会歧化成锰酸盐和二氧化锰。[10][1]在pH 14下，次锰酸盐预测的电极电势如下：[11][12][13]
- MnO2−
4 + e− ⇌ MnO3−
4 E = +0.27 V - MnO3−
4 + e− + 2 H2O ⇌ MnO2 + 4 OH− E = +0.96 V
然而，歧化反应在强碱性环境下（OH−浓度超过5–10 mol/L）会变慢。[1][7]
这个歧化反应被认为有质子化的中间体 HMnO2−
4。[13]它在反应 HMnO2−
4 ⇌ MnO3−
4 + H+中的pKa为13.7 ± 0.2。[14]然而，K3MnO4已经和Ca2Cl(PO4)共结晶，使人们可以研究次锰酸根的紫外-可见分光光度法。[10][15]
制备
用处
氟化钒酸锶 Sr
5(VO
4)
3F中的一些钒酸根被次锰酸根取代后，可能可用于近红外激光器中。[17]
次锰酸钡 Ba
3(MnO
4)
2有有趣的磁性性质。[18]
相关化合物
次锰酸根的共轭酸次锰酸 H
3MnO
4因为会迅速歧化而无法制备，但其第三酸度系数已通过脉冲辐解技术估计：[14]
- HMnO2−
4 ⇌ MnO3−
4 + H+ pKa = 13.7 ± 0.2
参见
参考资料
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