Цезия перманганат

Перманганат цезия (цезий марганцевокислый, CsMnO₄) — неорганическая соль щелочного металла цезия и марганцевой кислоты HMnO₄. Регистрационный номер CAS — 13456-28-5. Молярная масса — 251,84 г/моль. Кристаллы имеют ромбическую (орторомбическую) сингонию с параметрами элементарной ячейки: a = 1006 пм, b = 580,1 пм, c = 794,4 пм. По внешнему виду — тёмно-фиолетовые кристаллы, характерные для всех перманганатов щелочных металлов.

Физико-химические свойства перманганата цезия

Перманганат цезия — наименее растворимый среди перманганатов щелочных металлов. Растворимость в воде при различных температурах приведена в таблице ниже.

Вещество не образует кристаллогидратов и не обладает гигроскопичностью. Водный раствор CsMnO₄ не подвергается гидролизу, поскольку соль образована сильным основанием (CsOH) и сильной кислотой (HMnO₄). Перманганат-ион MnO₄⁻ является сильным окислителем, что определяет основные химические свойства данного соединения.

Термическое разложение CsMnO₄

При нагревании перманганат цезия разлагается в диапазоне температур 200–300 °C. Разложение протекает в две стадии через промежуточное образование манганата цезия Cs₂MnO₄. Суммарная реакция термического разложения:

4CsMnO₄ → 4MnO₂ + 2Cs₂O + 3O₂↑

Продуктами разложения являются диоксид марганца MnO₂, оксид цезия Cs₂O и молекулярный кислород. Потеря массы за счёт выделения кислорода составляет около 8 %.

Получение перманганата цезия

В природе CsMnO₄ практически не встречается. Соединение синтезируют обменной реакцией перманганата калия с хлоридом цезия в водном растворе с последующим концентрированием:

KMnO₄ + CsCl → CsMnO₄↓ + KCl

Низкая растворимость перманганата цезия по сравнению с перманганатом калия и хлоридом калия обеспечивает выпадение CsMnO₄ в осадок при концентрировании раствора. Данная реакция также используется в аналитической химии для качественного обнаружения и гравиметрического определения ионов цезия Cs⁺ в растворе.

Применение перманганата цезия

Перманганат цезия применяется как окислитель в органическом и неорганическом синтезе. Сильные окислительные свойства перманганат-иона MnO₄⁻ позволяют использовать CsMnO₄ для проведения реакций окисления в лабораторных условиях. Также вещество находит применение в аналитической химии — в частности, при определении содержания цезия в растворах методом осаждения малорастворимого перманганата.

Среди прочих соединений цезия перманганат выделяется крайне низкой растворимостью, что определяет его аналитическое значение. По кристаллической структуре CsMnO₄ изоструктурен перманганатам калия и рубидия, а также перманганату аммония.

Безопасность и классификация опасности

Согласно классификации GHS, перманганат цезия является токсичным веществом и сильным окислителем. Основные коды опасности: H272 (может усилить пожар; окислитель), H301 (токсичен при проглатывании), H311 (токсичен при контакте с кожей), H314 (вызывает тяжёлые ожоги кожи и серьёзное повреждение глаз), H331 (токсичен при вдыхании). Транспортная классификация — UN 1482, класс 5.1 (окислители), группа упаковки II.

При работе с перманганатом цезия необходимо использовать средства индивидуальной защиты: химически стойкие перчатки, защитные очки, лабораторный халат. Работу рекомендуется проводить в вытяжном шкафу. Вещество следует хранить в плотно закрытой таре вдали от горючих материалов и восстановителей.

Основные характеристики CsMnO₄

Формы поставки

Перманганат цезия поставляется в виде кристаллического порошка в герметичной таре. Фасовка — от лабораторных навесок до партий по согласованию. Условия хранения: сухое, прохладное, хорошо проветриваемое помещение, вдали от горючих и легковоспламеняемых материалов.