Natrio manganatas (Na2MnO4) – formulė, savybės ir gamyba

Sužinokite natrio manganato (Na2MnO4) formulę, savybes ir gamybą: fizinės bei cheminės charakteristikos, gamybos procesas ir pritaikymas — ryškiai žalia, rečiau gaminama medžiaga.

Natrio manganatas yra cheminis junginys, kuriame mangano oksidacijos laipsnis yra +6. Jo cheminė formulė yra Na₂MnO₄. Jis sudarytas iš natrio katijonų ir manganato anijonų (MnO₄^2-), taigi jame dalyvauja ir jonai. Tai ryškiai žalia, dažnai kristalinė medžiaga, tirpi vandenyje ir stabilia bazinėje terpėje.

Cheminė formulė ir struktūra

Sudėties santrauka: Na₂MnO₄. Mangano centras yra Mn(VI) (oksidacijos būsenos +6) ir MnO₄^2- anijonas turi tetraedrinę geometriją. Molis masė: ~164,94 g·mol^-1 (Na 22,99 × 2, Mn 54,94, O 16,00 × 4).

Fizinės ir cheminės savybės

• Spalva: intensyvi žalia (skiriasi nuo violetinės, būdingos permanganatams MnO₄^-).
• Agregatinė būsena: kietas, kristalinis.
• Tirpus vandenyje: gerai tirpsta vandenyje; tirpalai būna žali.
• Cheminis pobūdis: oksidantas (silpnesnis už permanganatą), stabilus stipriai bazinėje terpėje, tirpaluose gali vykti disproporcionavimas (disproporcionacija) į permanganatą ir mangano dioksidą esant neutralioms arba rūgštinėms sąlygoms.

Gamyba

Skirtingai nei kalio manganatas, kurį galima pagaminti tiesiogiai iš mangano dioksido ir natrio hidroksidu (arba kalio hidroksidu ir oksiduojančio agente), natrio manganato sintezė yra sudėtingesnė ir dažniausiai atliekama redukuojant permanganatą stipriai šarminėje terpėje. Paprastai naudojamas natrio permanganatas (NaMnO₄) arba kalio permanganatas mišinyje su natrio hidroksidu. Viena iš reakcijų aprašoma šitaip (joninė forma):

4 MnO₄^- + 4 OH^- → 4 MnO₄^2- + 2 H₂O + O₂

Jei pradiniame tirpale yra Na⁺ katijonai (pvz., iš NaMnO₄ ir NaOH), molekulinė forma gali būti užrašyta taip:

4 NaMnO₄ + 4 NaOH → 4 Na₂MnO₄ + 2 H₂O + O₂

Dėl šio sintezės būdo ir mažesnio termodinaminio stabilumo lyginant su kalio manganatu, natrio manganatas dažnai yra brangesnis ir rečiau naudojamas pramonėje.

Stabilumas ir reakcijos

• Disproporcionacija: Mangano (VI) junginiai linkę disproporcionuoti neutraliame ar rūgštiame terpėje: 3 MnO₄^2- + 4 H⁺ → 2 MnO₄^- + MnO₂ + 2 H₂O. Dėl to natrio manganato tirpalai rūgštėjant gali virsti permanganatu (mėlyniai violetiniu) ir susidaryti nusėdantis MnO₂ (rudas/us).
• Redukcinės ir oksidacinės savybės: Mangano (VI) junginiai yra oksidantai, tačiau silpnesni už permanganato (Mn(VII)) junginius. Jie gali oksiduoti kai kuriuos organinius bei neorganinius junginius, ypač esant šiltai ar katalizuojamai aplinkai.

Taikymas

Natrio manganatas neturi plačių pramoninių panaudojimo sferų, bet naudojamas kaip reagentas laboratorijose ir kaip tarpinis produktas sintezėje, ypač ruošiant permanganatus arba tiriant mangano oksidacijos stadijas. Taip pat vartojamas kai kuriuose analitiniuose ir cheminiuose procesuose, kur reikalinga bazinė manganato forma.

Saugos ir laikymo rekomendacijos

• Na₂MnO₄ yra oksiduojanti medžiaga: gali reaguoti su degiomis organinėmis medžiagomis ir sukelti gaisro pavojų, jeigu yra netinkamai laikoma.
• Koncentruoti tirpalai yra šarminiai ir gali dirginti odą, akis bei kvėpavimo takus. Naudoti tinkamą asmeninę apsaugą (pirštines, apsauginius akinius, laboratorinį chalatą).
• Laikyti vėsioje, sausoje vietoje, atokiau nuo rūgščių ir degių medžiagų. Vengti temperatūros svyravimų ir drėgmės, nes pradinės medžiagos gali būti nestabilios.
• Atliekų tvarkymas: laikytis vietinių reglamentų. Mažus kiekius galima neutralizuoti stipriai redukuojant (atsargiai) arba nuosekliai mažinant oksidacinį aktyvumą iki nekenksmingų formų, bet tai turi būti atliekama kvalifikuotų specialistų prižiūrint.

Santrauka: Natrio manganatas (Na₂MnO₄) – žalias Mangano(VI) junginys, tirpus vandenyje ir stabilus stipriai bazinėje terpėje. Jis gaminamas redukuojant permanganatą koncentruotame NaOH tirpale. Dėl sudėtingesnės gamybos ir mažesnio stabilumo lyginant su kalio manganatu, yra retesnis ir dažniau naudojamas laboratoriniuose ar specializuotuose procesuose.

Paieška pagal raidę