Метагидроксид марганца

Метагидроксид марганца — неорганическое соединение, оксогидроксид металла марганца с формулой MnO(OH), буро-чёрные кристаллы, нерастворимые в воде.

Метагидроксид марганца
Общие
Систематическое наименование	Метагидроксид марганца
Традиционные названия	гидроокись марганца (III)
Хим. формула	MnO(OH)
Физические свойства
Состояние	буро-чёрные кристаллы
Молярная масса	87,9439 г/моль
Плотность	4,2; 4,14; 4,335 г/см³
Твёрдость	4 (по шкале Мооса)
Термические свойства
Мол. теплоёмк.	62,8 Дж/(моль·К)
Классификация
Рег. номер CAS	12025-99-9
PubChem	5359598
SMILES	O[Mn]=O
InChI	InChI=1S/Mn.H2O.O/h;1H2;/q+1;;/p-1 RMLMSMONVBVHNA-UHFFFAOYSA-M
ChemSpider	4514332
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Получение

• В природе встречается минерал манганит — MnO(OH) с различными примесями.

• Растворение оксида марганца(IV) в концентрированном холодном едком натре:

${\mathsf {3MnO_{2}+2NaOH\ \xrightarrow {0^{o}C} \ 2MnO(OH)\downarrow +Na_{2}MnO_{4}}}$

• Осаждение щелочами из раствора солей трёхвалентного марганца:

${\mathsf {2Mn_{2}(SO_{4})_{3}+6NaOH\ {\xrightarrow {}}\ 2MnO(OH)\downarrow +3Na_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}$

• Окисление сульфата марганца(II) 3%-м раствором пероксида водорода в аммиачной среде:

${\mathsf {2MnSO_{4}+H_{2}O_{2}+4NH_{3}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2MnO(OH)\downarrow +2(NH_{4})_{2}SO_{4}}}$

Физические свойства

Метагидроксид марганца образует парамагнитные буро-чёрные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P 2₁/b, параметры ячейки a = 0,527 нм, b = 0,524 нм, c = 0,527 нм, β = 114,50°, Z = 4.

Есть упоминание о существовании другой модификации ромбической сингонии, пространственная группа P bnm, параметры ячейки a = 0,453 нм, b = 0,927 нм, c = 0,287 нм, Z = 4.

Не растворяется в воде, р ПР = 36,0.

Химические свойства

• Разлагается при нагревании в вакууме:

${\mathsf {2MnO(OH)\ {\xrightarrow {250^{o}C,vacuum}}\ Mn_{2}O_{3}+H_{2}O}}$

• Реагирует с кислотами:

${\mathsf {2MnO(OH)+3H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {10^{o}C}}\ Mn_{2}(SO_{4})_{3}+4H_{2}O}}$

• Растворяется в растворе, содержащем щавелевую кислоту и оксалат калия, с образованием комплексного соединения:

${\mathsf {2MnO(OH)+3H_{2}C_{2}O_{4}+3K_{2}C_{2}O_{4}\ {\xrightarrow {}}\ 2K_{3}[Mn(C_{2}O_{4})_{3}]+4H_{2}O}}$

• Реагирует с перегретыми растворами щелочей (под давлением):

${\mathsf {MnO(OH)+3NaOH+H_{2}O\ {\xrightarrow {180^{o}C,p}}\ Na_{3}[Mn(OH)_{6}]\downarrow }}$

• Окисляет концентрированную горячую соляную кислоту:

${\mathsf {2MnO(OH)+6HCl\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ 2MnCl_{2}+Cl_{2}\uparrow +4H_{2}O}}$

• Окисляется кислородом воздуха при нагревании:

${\mathsf {4MnO(OH)+O_{2}\ {\xrightarrow {300^{o}C}}\ 4MnO_{2}+2H_{2}O}}$

• В присутствии влаги медленно окисляется при комнатной температуре:

${\mathsf {4MnO(OH)+O_{2}+(4n-2)H_{2}O\ {\xrightarrow {\tau }}\ 4(MnO_{2}\cdot nH_{2}O)}}$

• Восстанавливается водородом:

${\mathsf {2MnO(OH)+H_{2}\ {\xrightarrow {500-700^{o}C}}\ 2MnO+2H_{2}O}}$

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.
• Неорганическая химия / под ред. Ю.Д. Третьякова. — М.: Академия, 2007. — Т. 3. — 352 с.