Оксид марганца(IV) — Википедия

Оксид марганца​(IV)​
Изображение химической структуры Изображение молекулярной модели
Общие
Систематическое
наименование
Диоксид марганца
Хим. формула
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.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

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

Химические свойства

[править | править код]

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:

.

В лабораторных условиях получают термическим разложением перманганата калия с образованием манганата калия и кислорода:

.

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:

.

Известны несколько полиморфных модификаций диоксида марганца и его гидратированных форм. Диоксид марганца, как и многие другие диоксиды, имеет кристаллическую структуру рутила (пиролюзит, или ), где атомы металла занимают центры октаэдров, а координационное число атомов кислорода равно трём. Для диоксида марганца характерен недостаток кислорода, его нестехиометричный состав достигается за счет вакансий в подрешетке кислорода. У α-модификации диоксида марганца очень открытая структура, содержащая «каналы», в которых могут размещаться атомы некоторых металлов, например, серебра или бария. , вслед за структурно родственным минералом, часто называют голландитом.

Археология

[править | править код]
  • 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, состоят из диоксида марганца. Возможно, неандертальцы использовали этот минерал в качестве окислителя и катализатора реакций окисления и горения[2].

Применение

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  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. Дата обращения: 7 марта 2016. Архивировано 7 марта 2016 года.

Литература

[править | править код]
  • Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.: Высшая школа, 2001
  • Неорганическая химия под редакцией Ю. Д. Третьякова; Химия переходных элементов Кн. 1
  • П. З. Пиролюзит // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1898. — Т. XXIIIA (46): Петропавловский — Поватажное. — С. 653—654.
  • Полианит // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1906. — Т. доп. II. — С. 436.