Tlenek manganu(IV)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Tlenek manganu(IV)
Tlenek manganu(IV)
Nazewnictwo
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny MnO2
Masa molowa 86,94 g/mol
Wygląd czarne kryształy[1]
Minerały piroluzyt, polionit, psylomelan
Identyfikacja
Numer CAS 1313-13-9
PubChem 14801[4]
Podobne związki
Podobne związki MnO, Mn2O3, Mn2O7
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons
piroluzyt

Tlenek manganu(IV) (ditlenek manganu), MnO2nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym mangan występuje na IV stopniu utlenienia.

Otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

Tlenek manganu(IV) można otrzymać przez ogrzewanie azotanu manganu(II) (Mn(NO3)2) do temperatury 145–160 °C. W jeszcze wyższych temperaturach, powyżej 500 °C, rozkłada się do Mn2O3 i wolnego tlenu.

Występowanie[edytuj | edytuj kod]

Tlenek manganu(IV) jest głównym składnikiem braunsztynu, najważniejszej rudy manganu. Minerały zawierające MnO2 to piroluzyt, polionit, psylomelan[5][6].

Właściwości[edytuj | edytuj kod]

W temperaturze pokojowej jest ciałem stałym o barwie szaroczarnej, brunatnoczarnej lub czarnej. Wykazuje cechy amfoteryczne. Dawniej znany był jako antychlor, ponieważ wypiera wolny chlor z chlorków i kwasu solnego:

MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Stało się to podstawą metody otrzymywania chloru na skalę przemysłową poprzez reakcję gorącego kwasu solnego z piroluzytem.

Tlenek manganu(IV) jest katalizatorem niektórych reakcji, m.in. rozkładu nadtlenku wodoru, a w mieszaninie z tlenkiem miedzi(II) przyspiesza utlenianie tlenku węgla do dwutlenku węgla, co wykorzystywane jest do oczyszczania powietrza (np. w pochłaniaczach masek przeciwgazowych).

Hydrat tlenku manganu(IV) ma postać czarnej lub brunatnej substancji, strącającej się z z roztworów soli manganu(II) pod wpływem podchlorynów lub podbrominów, a także przy redukcji w środowisku obojętnym lub zasadowym nadmanganianem potasu.

Zastosowania[edytuj | edytuj kod]

Dodawany bywa w przemyśle szklarskim do stopionej masy szklanej w celu odbarwiania szkła. Tworzą się wówczas krzemiany manganu(III) przy równoczesnym utlenianiu niewielkich ilości węgla i siarczków. Ponadto czerwonofioletowa barwa krzemianu manganu(III) dopełnia się do zieleni krzemianów żelaza(II), przez co maskowana jest zielona barwa szkła.

Stosowany jest w ogniwach (bateriach jednorazowych), np. w ogniwach Leclanchégo i ogniwach alkalicznych. Pełni w nich rolę odpowiednio depolaryzatora i utleniacza w reakcjach katodowych:

ogniwo Leclanchégo: 2MnO2 + H2 → Mn2O3 + H2O
ogniwo alkaliczne: 2MnO2 + H2O + 2e → Mn2O3 + 2OH

Z piroluzytu można otrzymać metaliczny mangan przez redukcję tego związku glinem. Metoda ta jednak nie daje dobrych rezultatów, jeśli niezbędny jest metal o większej czystości. Do tego celu stosuje się elektrolizę soli manganu.

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 CRC Handbook of Chemistry and Physics. David R. Lide (red.). Wyd. 90. Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-75. ISBN 9781420090840.
  2. Tlenek manganu(IV) (ang.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2012-07-16].
  3. 3,0 3,1 3,2 Tlenek manganu(IV) (pol.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Polski. [dostęp 2012-07-16].
  4. Tlenek manganu(IV) – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  5. Encyklopedia Techniki. Chemia. Wyd. 1. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1965.
  6. Mały słownik chemiczny. Jerzy Chodkowski (red.). Wyd. V. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1976.