Gfrktyl

Оксид марганца
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
.mw-parser-output .ts-comment-commentedText{border-bottom:1px dotted;cursor:help}@media(hover:none){.mw-parser-output .ts-comment-commentedText:not(.rt-commentedText){border-bottom:0;cursor:auto}} Т. разл.	535 °C
Энтальпия образования	-521,5 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде	нерастворим
Классификация
Рег. номер CAS	[1313-13-9]
PubChem	14801
Рег. номер EINECS	215-202-6
SMILES	O=[Mn]=O
InChI	1S/Mn.2O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N
RTECS	OP0350000
Номер ООН	1479
ChemSpider	14117
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 диоксид марганца ведет себя довольно инертно. При нагревании с кислотами проявляет окислительные свойства, например, окисляет концентрированную соляную кислоту до хлора:

4HCl+MnO2→MnCl2+Cl2↑+2H2O{displaystyle {mathsf {4HCl+MnO_{2}rightarrow MnCl_{2}+Cl_{2}uparrow +2H_{2}O}}}

С серной и азотной кислотами MnO₂ разлагается с выделением кислорода:

2MnO2+2H2SO4→2MnSO4+O2↑+2H2O{displaystyle {mathsf {2MnO_{2}+2H_{2}SO_{4}rightarrow 2MnSO_{4}+O_{2}uparrow +2H_{2}O}}}

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

3MnO2+KClO3+6KOH→3K2MnO4+KCl+3H2O{displaystyle {mathsf {3MnO_{2}+KClO_{3}+6KOHrightarrow 3K_{2}MnO_{4}+KCl+3H_{2}O}}}

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

MnO2+2H2SO4→Mn(SO4)2+2H2O{displaystyle {mathsf {MnO_{2}+2H_{2}SO_{4}rightarrow Mn(SO_{4})_{2}+2H_{2}O}}}

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

MnO2+CaO→CaMnO3{displaystyle {mathsf {MnO_{2}+CaOrightarrow CaMnO_{3}}}}

Является катализатором разложения пероксида водорода:

2H2O2→MnO22H2O+O2↑{displaystyle {mathsf {2H_{2}O_{2}{xrightarrow[{}]{MnO_{2}}}2H_{2}O+O_{2}uparrow }}}

При нагревании выше 530^oC разлагается:

4MnO2→530oC2Mn2O3+O2{displaystyle {mathsf {4MnO_{2}{xrightarrow[{}]{530^{o}C}}2Mn_{2}O_{3}+O_{2}}}}

Получение |

В лабораторных условиях получают термическим разложением перманганата калия:

2KMnO4→otK2MnO4+MnO2+O2{displaystyle {mathsf {2KMnO_{4}{xrightarrow[{}]{^{o}t}}K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2}}}}

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

2KMnO4+H2O2→2KOH+2MnO2+2O2↑{displaystyle {mathsf {2KMnO_{4}+H_{2}O_{2}rightarrow 2KOH+2MnO_{2}+2O_{2}uparrow }}}

При температуре выше 100 °C восстановлением перманганата калия водородом:

2KMnO4+2H2→K2MnO4+MnO2+2H2O{displaystyle {mathsf {2KMnO_{4}+2H_{2}rightarrow K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+2H_{2}O}}}

Археология |

• 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].

Примечания |

Литература |

• Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.:Высшая школа, 2001


• Неорганическая химия под редакцией Ю. Д. Третьякова; Химия переходных элементов Кн.1


• Полианит // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.