
【化】 manganese
manganese
【化】 manganese; manganous
【医】 manganese; manganum; Mn
【机】 phthalate
锰酸盐(Manganate)是一类含有锰元素且锰呈+6价(Mn⁶⁺)的含氧酸盐的总称。其英文对应词为"Manganate",特指锰(VI)酸盐。以下是其详细解释:
1. 化学本质与组成 锰酸盐的通式通常表示为 (ce{M2MnO4}),其中 M 代表+1价金属阳离子(如钾K⁺、钠Na⁺等)。其核心结构单元是锰酸根离子 ((ce{MnO4^{2-}}))。在此离子中,锰原子处于+6氧化态,与四个氧原子通过共价键结合形成四面体构型。锰酸盐是锰元素在碱性介质中处于中间氧化态的化合物,介于二氧化锰(MnO₂, Mn⁴⁺)和高锰酸盐(MnO₄⁻, Mn⁷⁺)之间。
2. 化学性质 锰酸盐在碱性溶液中相对稳定,呈现深绿色,这是其水溶液或晶体的特征颜色。然而,在酸性或中性条件下,锰酸盐不稳定,会发生歧化反应,生成紫色的高锰酸根离子 ((ce{MnO4^{-}})) 和棕色的二氧化锰 ((ce{MnO2})) 沉淀。其反应方程式可表示为: $$ 3ce{MnO4^{2-}} + 4ce{H+} -> 2ce{MnO4^{-}} + ce{MnO2} + 2ce{H2O} $$ 此外,锰酸盐在碱性环境中也具有一定的氧化性,但氧化性强弱介于二氧化锰和高锰酸盐之间。
3. 制备与存在 锰酸盐通常通过在强碱性条件下(如熔融的氢氧化钾KOH),用氧化剂(如氯气、硝酸钾或空气中的氧气)氧化二氧化锰(MnO₂)来制备。例如: $$ 2ce{MnO2} + 4ce{KOH} + ce{O2} -> 2ce{K2MnO4} + 2ce{H2O} $$ 自然界中,锰酸盐矿物较为罕见,主要以人工合成的形式存在和应用。最常见的锰酸盐是锰酸钾 ((ce{K2MnO4}))。
4. 应用 锰酸盐本身的应用相对有限,其主要价值在于作为制备高锰酸钾 ((ce{KMnO4})) 这一重要工业化学品和消毒剂的中间体。工业上通常通过电解氧化或化学氧化(如通入二氧化碳)将锰酸钾转化为高锰酸钾。
参考资料来源:
锰酸盐是含有锰酸根离子($text{MnO}_4^{2-}$)的盐类化合物,其化学通式通常为$text{M}_2text{MnO}_4$(M为金属阳离子)。以下是详细解释:
化学组成与结构
锰酸盐的核心是锰酸根离子($text{MnO}_4^{2-}$),其中锰的氧化态为+6。该离子呈四面体结构,与硫酸根($text{SO}_4^{2-}$)类似。
物化性质
与高锰酸盐的区别
高锰酸盐(如$text{KMnO}_4$)含$text{MnO}_4^{-}$离子,锰的氧化态为+7,呈深紫色,氧化性强于锰酸盐。
应用与实例
锰酸盐在工业中用于制备高锰酸盐、电池材料及水处理剂。例如,锰酸钾是合成高锰酸钾的中间体。
如需进一步了解具体化合物的性质或反应机制,可参考化学专业文献或教材。
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