Оксид марганца(IV)

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск
Оксид марганца(IV)
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
Т. разл. 535 °C
Энтальпия образования -521,5 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде в воде 0 (при 0 °C)
Классификация
Рег. номер CAS [1313-13-9]
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Оксид марганца(IV) (диоксид марганца) MnO2 — порошок тёмно-коричневого цвета, нерастворимый в воде. Наиболее устойчивое соединение марганца, широко распространённое в земной коре (минерал пиролюзит).





Химические свойства

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

<math>\mathsf{4HCl + MnO_2 \rightarrow MnCl_2 + Cl_2\uparrow + 2H_2O}</math>

С серной и азотной кислотами MnO2 разлагается с выделением кислорода:

<math>\mathsf{2MnO_2 + 2H_2SO_4 \rightarrow 2MnSO_4 + O_2\uparrow + 2H_2O}</math>

При взаимодействии с сильными окислителями диоксид марганца окисляется до соединений Mn7+ и Mn6+:

<math>\mathsf{3MnO_2 + KClO_3 + 6KOH \rightarrow 3K_2MnO_4 + KCl + 3H_2O}</math>

Диоксид марганца проявляет амфотерные свойства. Так, при окислении сернокислого раствора соли MnSO4 перманганатом калия в присутствии серной кислоты образуется чёрный осадок соли Mn(SO4)2.

<math>\mathsf{2KMnO_4 + 8H_2SO_4 + 3MnSO_4 \rightarrow 5Mn(SO_4)_2 + K_2SO_4 + 8H_2O}</math>

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

<math>\mathsf{MnO_2 + CaO \rightarrow CaMnO_3}</math>

Является катализатором разложения пероксида водорода:

<math>\mathsf{2H_2O_2 \xrightarrow[]{MnO_2} 2H_2O + O_2\uparrow}</math>

Получение

В лабораторных условиях получают термическим разложением перманганата калия:

<math>\mathsf{2KMnO_4 \xrightarrow[]{^ot} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2}</math>

Также можно получить реакцией перманганата калия с пероксидом водорода. На практике образовавшийся MnO2 каталитически разлагает пероксид водорода, вследствие чего реакция до конца не протекает.

<math>\mathsf{2KMnO_4 + H_2O_2 \rightarrow 2KOH + 2MnO_2 + 2O_2\uparrow}</math>

При температуре выше 100 °C восстановлением перманганата калия водородом:

<math>\mathsf{2KMnO_4 + 2H_2 \rightarrow K_2MnO_4 + MnO_2 + 2H_2O}</math>

Археология

  • Красящие вещества, обнаруженные во время раскопок в пещере Ласко и образцы, взятых 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].

См. также


Напишите отзыв о статье "Оксид марганца(IV)"

Литература

  • Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.:Высшая школа, 2001
  • Неорганическая химия под редакцией Ю. Д. Третьякова; Химия переходных элементов Кн.1

Примечания

  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. [www.nkj.ru/news/28360/ Неандертальская химия]

Отрывок, характеризующий Оксид марганца(IV)

– Я им дам воинскую команду… Я их попротивоборствую, – бессмысленно приговаривал Николай, задыхаясь от неразумной животной злобы и потребности излить эту злобу. Не соображая того, что будет делать, бессознательно, быстрым, решительным шагом он подвигался к толпе. И чем ближе он подвигался к ней, тем больше чувствовал Алпатыч, что неблагоразумный поступок его может произвести хорошие результаты. То же чувствовали и мужики толпы, глядя на его быструю и твердую походку и решительное, нахмуренное лицо.
После того как гусары въехали в деревню и Ростов прошел к княжне, в толпе произошло замешательство и раздор. Некоторые мужики стали говорить, что эти приехавшие были русские и как бы они не обиделись тем, что не выпускают барышню. Дрон был того же мнения; но как только он выразил его, так Карп и другие мужики напали на бывшего старосту.
– Ты мир то поедом ел сколько годов? – кричал на него Карп. – Тебе все одно! Ты кубышку выроешь, увезешь, тебе что, разори наши дома али нет?
– Сказано, порядок чтоб был, не езди никто из домов, чтобы ни синь пороха не вывозить, – вот она и вся! – кричал другой.
– Очередь на твоего сына была, а ты небось гладуха своего пожалел, – вдруг быстро заговорил маленький старичок, нападая на Дрона, – а моего Ваньку забрил. Эх, умирать будем!
– То то умирать будем!
– Я от миру не отказчик, – говорил Дрон.
– То то не отказчик, брюхо отрастил!..
Два длинные мужика говорили свое. Как только Ростов, сопутствуемый Ильиным, Лаврушкой и Алпатычем, подошел к толпе, Карп, заложив пальцы за кушак, слегка улыбаясь, вышел вперед. Дрон, напротив, зашел в задние ряды, и толпа сдвинулась плотнее.
– Эй! кто у вас староста тут? – крикнул Ростов, быстрым шагом подойдя к толпе.
– Староста то? На что вам?.. – спросил Карп. Но не успел он договорить, как шапка слетела с него и голова мотнулась набок от сильного удара.
– Шапки долой, изменники! – крикнул полнокровный голос Ростова. – Где староста? – неистовым голосом кричал он.
– Старосту, старосту кличет… Дрон Захарыч, вас, – послышались кое где торопливо покорные голоса, и шапки стали сниматься с голов.
– Нам бунтовать нельзя, мы порядки блюдем, – проговорил Карп, и несколько голосов сзади в то же мгновенье заговорили вдруг:
– Как старички пороптали, много вас начальства…
– Разговаривать?.. Бунт!.. Разбойники! Изменники! – бессмысленно, не своим голосом завопил Ростов, хватая за юрот Карпа. – Вяжи его, вяжи! – кричал он, хотя некому было вязать его, кроме Лаврушки и Алпатыча.
Лаврушка, однако, подбежал к Карпу и схватил его сзади за руки.
– Прикажете наших из под горы кликнуть? – крикнул он.
Алпатыч обратился к мужикам, вызывая двоих по именам, чтобы вязать Карпа. Мужики покорно вышли из толпы и стали распоясываться.
– Староста где? – кричал Ростов.
Дрон, с нахмуренным и бледным лицом, вышел из толпы.
– Ты староста? Вязать, Лаврушка! – кричал Ростов, как будто и это приказание не могло встретить препятствий. И действительно, еще два мужика стали вязать Дрона, который, как бы помогая им, снял с себя кушан и подал им.
– А вы все слушайте меня, – Ростов обратился к мужикам: – Сейчас марш по домам, и чтобы голоса вашего я не слыхал.