
【化】 manganese
manganese
【化】 manganese; manganous
【醫】 manganese; manganum; Mn
【機】 phthalate
錳酸鹽(Manganate)是一類含有錳元素且錳呈+6價(Mn⁶⁺)的含氧酸鹽的總稱。其英文對應詞為"Manganate",特指錳(VI)酸鹽。以下是其詳細解釋:
1. 化學本質與組成 錳酸鹽的通式通常表示為 (ce{M2MnO4}),其中 M 代表+1價金屬陽離子(如鉀K⁺、鈉Na⁺等)。其核心結構單元是錳酸根離子 ((ce{MnO4^{2-}}))。在此離子中,錳原子處于+6氧化态,與四個氧原子通過共價鍵結合形成四面體構型。錳酸鹽是錳元素在堿性介質中處于中間氧化态的化合物,介于二氧化錳(MnO₂, Mn⁴⁺)和高錳酸鹽(MnO₄⁻, Mn⁷⁺)之間。
2. 化學性質 錳酸鹽在堿性溶液中相對穩定,呈現深綠色,這是其水溶液或晶體的特征顔色。然而,在酸性或中性條件下,錳酸鹽不穩定,會發生歧化反應,生成紫色的高錳酸根離子 ((ce{MnO4^{-}})) 和棕色的二氧化錳 ((ce{MnO2})) 沉澱。其反應方程式可表示為: $$ 3ce{MnO4^{2-}} + 4ce{H+} -> 2ce{MnO4^{-}} + ce{MnO2} + 2ce{H2O} $$ 此外,錳酸鹽在堿性環境中也具有一定的氧化性,但氧化性強弱介于二氧化錳和高錳酸鹽之間。
3. 制備與存在 錳酸鹽通常通過在強堿性條件下(如熔融的氫氧化鉀KOH),用氧化劑(如氯氣、硝酸鉀或空氣中的氧氣)氧化二氧化錳(MnO₂)來制備。例如: $$ 2ce{MnO2} + 4ce{KOH} + ce{O2} -> 2ce{K2MnO4} + 2ce{H2O} $$ 自然界中,錳酸鹽礦物較為罕見,主要以人工合成的形式存在和應用。最常見的錳酸鹽是錳酸鉀 ((ce{K2MnO4}))。
4. 應用 錳酸鹽本身的應用相對有限,其主要價值在于作為制備高錳酸鉀 ((ce{KMnO4})) 這一重要工業化學品和消毒劑的中間體。工業上通常通過電解氧化或化學氧化(如通入二氧化碳)将錳酸鉀轉化為高錳酸鉀。
參考資料來源:
錳酸鹽是含有錳酸根離子($text{MnO}_4^{2-}$)的鹽類化合物,其化學通式通常為$text{M}_2text{MnO}_4$(M為金屬陽離子)。以下是詳細解釋:
化學組成與結構
錳酸鹽的核心是錳酸根離子($text{MnO}_4^{2-}$),其中錳的氧化态為+6。該離子呈四面體結構,與硫酸根($text{SO}_4^{2-}$)類似。
物化性質
與高錳酸鹽的區别
高錳酸鹽(如$text{KMnO}_4$)含$text{MnO}_4^{-}$離子,錳的氧化态為+7,呈深紫色,氧化性強于錳酸鹽。
應用與實例
錳酸鹽在工業中用于制備高錳酸鹽、電池材料及水處理劑。例如,錳酸鉀是合成高錳酸鉀的中間體。
如需進一步了解具體化合物的性質或反應機制,可參考化學專業文獻或教材。
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