Марганцовая кислота

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}} Марганцо́вая кислота́ — сильная, нестабильная, неорганическая кислота фиолетово-красного цвета с химической формулой $\mathrm{H}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$. В чистом виде не выделена, существует в виде раствора.

Анион $\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{-}$ окрашивает соли в интенсивный малиново-фиолетовый цвет.

Соли марганцовой кислоты называются перманганатами. Самой известной солью марганцовой кислоты является перманганат калия (в просторечии — марганцовка).

Физические свойства

Марганцовая кислота в часовом стекле

Марганцовая кислота не выделена в свободном виде. Максимальная концентрация в водном растворе без разложения составляет Шаблон:Nobr Растворы марганцовой кислоты имеют фиолетовую окраску. При температуре ниже Шаблон:Nobr образует кристаллогидрат состава $\mathrm{H}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\cdot 2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$, имеющий ионное строение $(\mathrm{H}{\phantom{A}}_5\mathrm{O}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}^{+}(\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}^{-}$.

Химические свойства

Марганцовая кислота в растворе медленно разлагается, при этом выделяется кислород и выпадает осадок диоксида марганца:

$4\mathrm{H}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4⟶4\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\downarrow +3\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow +2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.

Проявляет общие для сильных кислот свойства, например вступает в реакции нейтрализации с сильными и слабыми основаниями:

$\mathrm{H}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}⟶\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O},$

$\mathrm{H}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\cdot \mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{<20{\phantom{A}}^{\circ }\text{C}}{\to }\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.

Марганцовая кислота, как и её соли (перманганаты), является сильным окислителем, например в реакциях:

$2\mathrm{H}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+14\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}⟶2\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2+5\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2\uparrow +8\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O},$

$2\mathrm{H}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\cdot \mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O})\stackrel{>20{\phantom{A}}^{\circ }\text{C}}{\to }$

$⟶2\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\downarrow +\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\uparrow +6\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.

Получение

Раствор марганцовой кислоты чаще всего получают путём реакции разбавленной серной кислоты с раствором перманганата бария, образующийся нерастворимый осадок сульфата бария удаляется фильтрованием:

$\mathrm{B}\mathrm{a}(\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4⟶2\mathrm{H}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\downarrow$.

Марганцовая кислота может быть получена взаимодействием оксида марганца(VII) с водой при охлаждении:

$\mathrm{M}\mathrm{n}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶2\mathrm{H}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$.

Также марганцовая кислота может быть получена окислением сульфата марганца висмутатом натрия в кислой среде:

$2\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+5\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{B}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+16\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶2\mathrm{H}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+5\mathrm{B}\mathrm{i}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_3+7\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.