மாங்கனேட்டு
மாங்கனேட்டு (Manganate) என்பது மாங்கனீசை மைய அணுவாகக் கொண்டு உருவாகும் எந்தவொரு எதிர்மின் சுமையுடைய மூலக்கூறு அலகையும் குறிக்கும்.[1] இருப்பினும், இந்தப்பெயர் பொதுவாக டெட்ராக்சிடோமாங்கனேட்டு(2−) அயனியான MnO2−4 அயனியைக் குறிக்கவே பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதில் மாங்கனீசு +6 ஆக்சிசனேற்ற நிலையில் இருப்பதால்,[1] இது மாங்கனேட்டு(VI) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. மாங்கனேட்டுகள் மட்டுமே அறியப்பட்ட மாங்கனீசு(VI) சேர்மங்களாகும்.
ஐப்போமாங்கனேட்டு அல்லது மாங்கனேட்டு(V), MnO3−4, பெர்மாங்கனேட்டு அல்லது மாங்கனேட்டு(VII), MnO−4 மற்றும் டைமாங்கனேட்டு அல்லது டைமாங்கனேட்டு(III) Mn2O6−6 ஆகியவை மற்ற மாங்கனேட்டுகளில் அடங்கும்.
பெர்மாங்கனேட்டு கரைசல்களைக் கதிர்வீச்சுப் பகுப்பிற்கு உட்படுத்துவதன் மூலம் ஒரு மாங்கனேட்டு(IV) எதிர்மின் அயனி MnO4−4 தயாரிக்கப்படுகிறது. [2] இது நீர்த்த கரைசலில் ஒற்றை அணுவைக் கொண்டதாக உள்ளது. புற ஊதாப் பகுதியில் ஒரு வலுவான உறிஞ்சலையும், 650 நானோமீட்டர் அலைநீளத்தில் ஒரு பலவீனமான உறிஞ்சலையும் காட்டுகிறது.
கட்டமைப்பு
சல்பேட்டு அல்லது குரோமேட்டைப் போலவே, மாங்கனேட்டு(VI) அயனியும் நான்முகி வடிவத்தில் உள்ளது: உண்மையில், மாங்கனேட்டுகள் பெரும்பாலும் சல்பேட்டுகள் மற்றும் குரோமேட்டுகளுடன் ஒத்த அமைப்புடையவை; இந்த உண்மையை முதன்முதலில் 1831-ஆம் ஆண்டில் எய்ல்கார்ட்டு மிட்சர்லிச்சு குறிப்பிட்டார்.[3] மாங்கனீசு-ஆக்சிசன் பிணைப்பு தூரம் 165.9 பைக்கோ மீட்டர் ஆகும். இத்த்ப்லைவு பெர்மாங்கனேட்டில் உள்ளதை விட சுமார் 3 பைக்கோமீட்டர் நீளமானது.[3] ஒரு d1 அயனியாக, இது பாரா காந்தத்தன்மை கொண்டது, ஆனால் எந்தவொரு இயான்-டெல்லர் சிதைவும் எக்சு-கதிர் படிகவியல் மூலம் கண்டறிய முடியாத அளவுக்கு மிகச் சிறியதாக உள்ளது.[3] மாங்கனேட்டுகள் அடர் பச்சை நிறத்தில் இருக்கும், மேலும் இதன் புலப்படும் ஒளி உறிஞ்சல் பெருமம் λmax = 606 நானோமீட்டர் (ε = 1710 dm3 mol−1 cm−1) ஆகும்.[4][5] மாங்கனேட்டின் இராமன் நிறமாலையும் பதிவு செய்யப்பட்டுள்ளது.[6]
தயாரிப்பு
சோடியம் மற்றும் பொட்டாசியம் மாங்கனேட்டுகள் பொதுவாக ஆய்வகத்தில், தொடர்புடைய பெர்மாங்கனேட்டை ஐதராக்சைடின் செறிவூட்டப்பட்ட கரைசலில் (5–10 மோல்) 24 மணி நேரம் கிளறுவதன் மூலமோ[4] அல்லது சூடுபடுத்துவதன் மூலமோ தயாரிக்கப்படுகின்றன.[7]
- 4 MnO−4 + 4 OH− → 4 MnO2−4 + 2 H2O + O2
பொட்டாசியம் மாங்கனேட்டு, உருகிய பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடில் மாங்கனீசு டை ஆக்சைடை பொட்டாசியம் நைட்ரேட்டு அல்லது காற்றை ஆக்சிசனேற்ற முகவராகக் கரைப்பதன் மூலம், பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டுக்கு இடைநிலையாக தொழில்துறை ரீதியாகத் தயாரிக்கப்படுகிறது.
- 2 MnO2 + 4 OH− + O2 → 2 MnO2−4 + 2 H2O
விகிதச்சமமற்ற சிதைவு
மிகவும் காரத்தன்மை கொண்ட நீர்க்கரைசல்களைத் தவிர மற்ற அனைத்துக் கரைசல்களிலும் மாங்கனேட்டுகள் விகிதச்சமமற்ற சிதைவுக்கு உள்ளாகி நிலைத்தன்மையற்றவையாக உள்ளன. இதன் இறுதி விளைபொருட்கள் பெர்மாங்கனேட்டு மற்றும் மாங்கனீசு டை ஆக்சைடு ஆகும். ஆனால் இதன் வினை இயக்கவியல் சிக்கலானது மற்றும் இந்த செயல்முறையில் புரோட்டானேற்றம் செய்யப்பட்ட மற்றும்/அல்லது மாங்கனீசு(V) இனங்கள் சம்பந்தப்பட்டிருக்கும்.[8][9]
பயன்கள்
மாங்கனேட்டுகள், குறிப்பாக கரையாத பேரியம் மாங்கனேட்டு (BaMnO4), கரிமத் தொகுப்பு வினைகளில் ஆக்சிசனேற்றிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: இவை முதன்மை ஆல்ககால்களை ஆல்டிகைடுகளாகவும், பின்னர் கார்பாக்சிலிக் அமிலங்களாகவும், இரண்டாம் நிலை ஆல்ககால்ல்களை கீட்டோன்களாகவும் ஆக்சிசனேற்றம் செய்யும்.[10][11] பேரியம் மாங்கனேட்டு, ஐதரசோன்களை ஈரசோ சேர்மங்களாக ஆக்சிசனேற்றம் செய்யவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.[12]
தொடர்புடைய சேர்மங்கள்
மாங்கனேட்டு என்பது, கற்பனையான மாங்கனிக் அமிலமான H2MnO4 அயனியின் இணை காரமாகும். இந்த அமிலம் அதன் விரைவான விகிதச்சமமற்ற சிதைவு காரணமாக உருவாக்கப்பட முடியாது. இருப்பினும், இதன் இரண்டாவது அமிலப் பிரிகை மாறிலி துடிப்பு கதிர்வீச்சுப் பகுப்பாய்வு நுட்பங்கள் மூலம் மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது:[13]
- HMnO−
4
MnO2−
4 + H+ pKa = 7.4 ± 0.1
மாங்கனைட்டுகள்
மாங்கனைட்டு என்ற பெயர், +3 ஆக்சிசனேற்ற நிலையில் மாங்கனீசுடன் கூடிய MnO3− 3 அயனியை உள்ளடக்கியதாகக் கருதப்பட்ட சேர்மங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்டது. இருப்பினும், இந்த மாங்கனைட்டுகளில் பெரும்பாலானவை தனித்த ஆக்சி அயனிகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை, மாறாக பெரோவ்சிகைட்டு (LaMnIIIO3, CaMnIVO3), சிபினல் (LiMnIII,IV 2O4) அல்லது சோடியம் குளோரைடு (LiMnIIIO2, NaMnIIIO2) கட்டமைப்புகளைக் கொண்ட கலப்பு ஆக்சைடுகளாகும்.
இதற்கு ஒரு விதிவிலக்கு பொட்டாசியம் டைமாங்கனேட்டு(III), K6Mn2O6 ஆகும். இது தனித்த Mn2O6−6 அயனிகளைக் கொண்டுள்ளது.[14]
மேற்கோள்கள்
- ↑ 1.0 1.1 பன்னாட்டு தனி மற்றும் பயன்பாட்டு வேதியியல் ஒன்றியம் (2005). Nomenclature of Inorganic Chemistry (IUPAC Recommendations 2005). Cambridge (UK): RSC–IUPAC. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-85404-438-8. pp. 74–75, 77–78, 313, 338. மின்னணு வடிவம்..
- ↑ Lee, Donald G.; Chen, Tao (1989), "Oxidation of hydrocarbons. 18. Mechanism of the reaction between permanganate and carbon-carbon double bonds", J. Am. Chem. Soc., 111 (19): 7534–38, doi:10.1021/ja00201a039.
- ↑ 3.0 3.1 3.2 Palenik, Gus J. (1967), "Crystal structure of potassium manganate", Inorg. Chem., 6 (3): 507–11, doi:10.1021/ic50049a016.
- ↑ 4.0 4.1 Carrington, A.; Symons, M. C. R. (1956), "Structure and reactivity of the oxy-anions of transition metals. Part I. The manganese oxy-anions", J. Chem. Soc.: 3373–80, doi:10.1039/JR9560003373
- ↑ Lee, Donald G.; Chen, Tao (1993), "Reduction of manganate(VI) by mandelic acid and its significance for development of a general mechanism of dationoxin of organic compounds by high-valent transition metal oxides", J. Am. Chem. Soc., 115 (24): 11231–36, doi:10.1021/ja00077a023.
- ↑ Juberta, A. H.; Varettia, E. L. (1982), "Normal and resonance Raman spectra of some manganates", J. Mol. Struct., 79 (1–2): 285–88, Bibcode:1982JMoSt..79..285J, doi:10.1016/0022-2860(82)85067-9
- ↑ Nyholm, R. S.; Woolliams, P. R. (1968), "Manganates(VI)", Inorg. Synth., 11: 56–61
- ↑ Sutter, Joan H.; Colquitt, Kevin; Sutter, John R. (1974), "Kinetics of the disproportionation of manganate in acid solution", Inorg. Chem., 13 (6): 1444–46, doi:10.1021/ic50136a037.
- ↑ Sekula-Brzezińska, K.; Wrona, P. K.; Galus, Z. (1979), "Rate of the MnO4−/MnO42− and MnO42−/MnO43− electrode reactions in alkaline solutions at solid electrodes", Electrochim. Acta, 24 (5): 555–63, doi:10.1016/0013-4686(79)85032-X.
- ↑ Procter, G.; Ley, S. V.; Castle, G. H. (2004), "Barium Manganate", in Paquette, L. (ed.), Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, New York: Wiley, doi:10.1002/047084289X, hdl:10261/236866, ISBN 9780471936237.
- ↑ Firouzabadi, Habib; Mostafavipoor, Zohreh (1983), "Barium Manganate. A Versatile Oxidant in Organic Synthesis", Bull. Chem. Soc. Jpn., 56 (3): 914–17, doi:10.1246/bcsj.56.914.
- ↑ Guziec, Frank S. Jr.; Murphy, Christopher J.; Cullen, Edward R. (1985), "Thermal and photochemical studies of symmetrical and unsymmetrical dihydro-1,3,4-selenadiazoles", J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1: 107–13, doi:10.1039/P19850000107
- ↑ Rush, J. D.; Bielski, B. H. J. (1995), "Studies of Manganate(V), -(VI), and -(VII) Tetraoxyanions by Pulse Radiolysis. Optical Spectra of Protonated Forms", Inorg. Chem., 34 (23): 5832–38, doi:10.1021/ic00127a022
- ↑ Brachtel, G.; Hoppe, R. (1976), "Das erste Oxomanganat(III) mit Inselstruktur: K6[Mn2O6]", Naturwissenschaften, 63 (7): 339, Bibcode:1976NW.....63..339B, doi:10.1007/BF00597313, S2CID 45344152.