Оксид марганца(IV)

(перенаправлено с «Диоксид марганца»)

Оксид марганца(IV) (диоксид марганца)  — порошок тёмно-коричневого цвета, нерастворимый в воде. Наиболее устойчивое соединение марганца, широко распространённое в земной коре (минерал пиролюзит).

Оксид марганца​(IV)​
Оксид марганца(IV).png
Модель оксида марганца(IV).png
Manganese(IV) oxide.jpg
Общие
Систематическое
наименование
Диоксид марганца
Хим. формула MnO2
Физические свойства
Состояние черные тетрагональные кристаллы
Молярная масса 86,9368 г/моль
Плотность 5,026 г/см³
Термические свойства
Температура
 • разложения 535 °C
Энтальпия
 • образования -521,5 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
 • в воде нерастворим
Классификация
Рег. номер CAS [1313-13-9]
PubChem
Рег. номер EINECS 215-202-6
SMILES
InChI
RTECS OP0350000
ChEBI 136511
Номер ООН 1479
ChemSpider
Безопасность
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Химические свойстваПравить

При обычных условиях диоксид марганца ведет себя довольно инертно. При нагревании с кислотами проявляет окислительные свойства, например, окисляет концентрированную соляную кислоту до хлора:

 .

С серной и азотной кислотами   разлагается с выделением кислорода:

 .

При взаимодействии с сильными окислителями диоксид марганца окисляется до соединений   и  :

 .

Диоксид марганца проявляет амфотерные свойства. Так, в концентрированных сернокислых растворах образует сульфат марганца(IV):

 .

А при сплавлении с щелочами и основными оксидами MnO2 выступает в роли кислотного оксида, образуя соли — манганиты:

 .

Является катализатором разложения пероксида водорода:

 .

При нагревании выше 530°C разлагается:

 .

ПолучениеПравить

В лабораторных условиях получают термическим разложением перманганата калия:

 .

Также можно получить реакцией перманганата калия с пероксидом водорода. На практике образовавшийся   каталитически разлагает пероксид водорода, вследствие чего реакция до конца не протекает.

 .

При температуре выше 100°C восстановлением перманганата калия водородом:

 .

СтруктураПравить

Многие полиморфы диоксида марганца и гидратированных форм были предложены. Диоксид марганца, как и многие другие диоксиды, имеет кристаллическую структуру рутила (эта полиморфная форма называется ) Способ кристаллизации, с трехкоординированным оксидом и октаэдрическим металлическим центром. Диоксид марганца является типичным некомпозитным соединением с вакансиями атомов кислорода. Это сложное твердое соединение относится к недавно полученному методу диоксида марганца в органическом синтезе. Следует отметить, что α-полиморф диоксида марганца имеет очень открытую структуру и имеет «каналы», в которых могут размещаться атомы металлов, такие как серебро или барий. После тесно связанных минералов, Его часто называют голландским.

АрхеологияПравить

  • Красящие вещества, обнаруженные во время раскопок в пещере Ласко и образцы, взятые с некоторых наскальных изображений, соответствовали диоксиду марганца[1].
  • Учёные определили, что кусочки чёрных камней из пещеры Пеш-де-Лазе на юге Франции, сложены исключительно из диоксида марганца. Возможно, неандертальцы использовали этот минерал в качестве окислителя и катализатора реакций окисления и горения[2].

ПрименениеПравить

  • Применяется для промышленного производства марганца;
  • Как деполяризатор в «батарейках» (сухих гальванических элементах);
  • Компонент минеральных пигментов;
  • Осветлитель стекла.

ПримечанияПравить

  1. Chalmin E., Menu M., Pomiès M.-P., Vignaud C., Aujoulat N. et Geneste J.-M. Les blasons de Lascaux // L’Anthropologie, 2004. T. 108. Р. 571—592.
  2. Неандертальская химия

ЛитератураПравить