Оксид марганцю(IV)

Окси́д ма́рганцю (IV), ма́нган(IV) окси́д — неорганічна сполука, оксид складу MnO₂. Являє собою порошок темно-коричневого або чорного кольору, нерозчинний у воді. Проявляє слабкі амфотерні властивості (із перевагою осно́вних).

Оксид марганцю(IV)
Manganese(IV) oxide
β-форма MnO2 (типу рутил)
Назва за IUPAC	Манган(IV) оксид
Інші назви	діоксид марганцю
Ідентифікатори
Номер CAS	1313-13-9
PubChem	14801
Номер EINECS	215—202-6
ChEBI	136511
RTECS	OP0350000
SMILES	O=[Mn]=O
InChI	InChI=1S/Mn.2O
Властивості
Молекулярна формула	MnO2
Молярна маса	86,9368 г/моль
Зовнішній вигляд	чорний порошок, чорні кристали
Густина	5,026 г/см^3
Тпл	535 °C (розкладається)
Розчинність (вода)	нерозчинний
Термохімія
Ст. ентальпія утворення ΔfH^o 298	−520,9 кДж/моль
Ст. ентропія S^o 298	53,1 Дж/(моль·K)
Теплоємність, c^o p	54,1 Дж/(моль·K)
Небезпеки
MSDS	ICSC 0175
Індекс ЄС	025-001-00-3
Класифікація ЄС	Xn O
Температура спалаху	535 °C
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Ця стаття про оксид MnO₂. Про інші оксиди марганцю див. Оксиди марганцю.

Найстійкіша сполука марганцю, широко поширена в земній корі. Зустрічається у вигляді мінералів піролюзиту, криптомелану, псиломелану, рамзделіту.

Поширення у природі

Мінерал рамзделіт

Оксид марганцю зустрічається у природі у вигляді чотирьох кристалічних різновидів, а саме: мінералів піролюзиту, криптомелану, псиломелану та рамзделіту. Суттєво переважає у розповсюдженості піролюзит.

Фізичні властивості

Оксид марганцю являє собою чорний парамагнітний порошок амфотерного характеру. При нагріванні вище 535 °C сполука розкладається.

Штучно було створено п'ять різних кристалічних структур оксиду марганцю: α-, β-, γ-, ε- і δ-MnO₂. α-Модифікація відповідає структурі мінералу криптомелану, β-форма — піролюзиту, γ-MnO₂ — рамзделіту. ε- та δ-форми не мають природних відповідників.

Отримання

Оксид марганцю можна синтезувати прокалюванням на повітрі деяких оксигеновмісних солей Mn(II):

У лабораторних умовах MnO₂ отримують термічним розкладанням перманганату калію.

Також можна отримати реакцією перманганату калію з пероксидом водню.

Аналогічно застосовується метод окиснення сполук Mn(II) у лужних (рідше нейтральних) розчинах:

Солі Mn(IV) гідролізуються з утворенням осаду MnO₂:

При температурі вище 100 °C перманганат калію відновлюється воднем:

Хімічні властивості

За звичайних умов оксид марганцю поводиться досить інертно. При прокалюванні на повітрі MnO₂ розкладається до Mn₂O₃, а за вищої температури — до Mn₃O₄:

При нагріванні з кислотами виявляє окисні властивості, наприклад, окислює концентровану соляну кислоту до хлору (даний метод використовується в лабораторії для синтезу хлору):

З сірчаною і азотною кислотами MnO₂ розкладається з виділенням кисню:

При взаємодії з сильними окисниками діоксид марганцю окислюється до сполук Mn⁺⁷ та Mn⁺⁶:

MnO₂ проявляє амфотерні властивості. Він реагує з концентрованими лугами:

При сплавленні з осно́вними оксидами MnO₂ виступає в ролі кислотного оксиду, утворюючи солі манганіти:

Під дією водню, коксу або оксиду вуглецю сполука може відновлюватися до металу або MnO:

Оксид марганцю є каталізатором розкладання пероксиду (перекису) водню:

Застосування

Оксид марганцю застосовується у виготовленні скла: його добавки усувають зелене забарвлення, спричинене наявністю силікату заліза(II), а також надають відтінок від рожевого до чорного, в залежності від об'ємів добавки. Тонкий дисперсний порошок або колоїд MnO₂ використовується як адсорбент хлору, діоксиду сірки, солей барію, радію, срібла, алюмінію та калію.

Оксид застосовується як деполяризатор в елементах Лекланше (наприклад, у вугільно-цинкових батареях).

Див. також

• Марганцеві руди
• Оксид марганцю

Джерела

• CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.) / D. R. Lide, ed. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
• Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.:Высшая школа, 2001
• Неорганическая химия под редакцией Ю. Д. Третьякова; Химия переходных элементов Кн.1
• Рипан Р., Чертяну И. Неорганическая химия: Химия металлов: В 2 т. / Под ред. В. И. Спицына. — М. : Изд. «Мир», 1972. — Т. 2. — 871 с. (рос.)
• Реми Г. Курс неорганической химии: в 2 т. / Пер. с нем., под ред. А. В. Новоселовой. — М. : ИИЛ,1966. — Т. 2. — 833 с. (рос.)
• Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. 3-е изд., испр. / Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л.; Под ред. Лидина Р. А. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)

Посилання

• Двооксид марганцю // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.