Mangán-dioxid

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Mangán-dioxid
Manganese(IV) oxide.jpg
Mangán(IV)-oxid
IUPAC-név Mangán-dioxid
Mangán(IV)-oxid
Más nevek Piroluzit, barnakő, mangán-peroxid (téves)
Kémiai azonosítók
CAS-szám 1313-13-9
EINECS-szám 215-202-6
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet MnO2
Moláris tömeg 86,9368 g/mol
Megjelenés fekete színű por, szilárd
Sűrűség 5,03 g/cm3[1], szilárd
Olvadáspont 535 °C, bomlik[1]
Forráspont (nincs)
Oldhatóság (vízben) oldhatatlan[1]
Termokémia
Std. képződési
entalpia
ΔfHo298
‒520,9 kJ/mol
Standard moláris
entrópia
So298
53,1 J·K‒1.mol‒1
Veszélyek
EU osztályozás Ártalmas (Xn)[2]
R mondatok R20/22[2]
S mondatok (S2), S25[2]
LD50 > 3480 mg/kg (patkány, szájon át)[1]
Rokon vegyületek
Azonos kation Mangán-diszulfid
Azonos anion Technécium-dioxid
Rénium-dioxid
Rokon vegyületek Mangán(II)-oxid
Hausmannit
Mangán(II,III)-oxid
Mangán(III)-oxid
Mangán-trioxid
Dimangán-heptaoxid
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

A mangán-dioxid vagy mangán(IV)-oxid a mangán oxigénnel alkotott vegyülete, oxidja. A képlete MnO2. A mangán oxidációs száma benne +4. Fekete színű por. Nyomot hagy a papíron. Vízben gyakorlatilag oldhatatlan. A mangán-dioxid kis mértékben vezeti az elektromos áramot, ugyanis a kristályrácsa átmenetet képez az atomrács és a fémrács között. Erős oxidálószer. A természetben is megtalálható ásványként. Mangán-peroxid megnevezése helytelen, ugyanis a vegyület nem tartalmaz peroxidkötést.

Kémiai tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Erős oxidálószer. Feloldódik tömény kénsavban és sósavban. Kénsavban oldva oxigén, sósavban oldva klór fejlődik. A mangán-dioxid mindkét reakcióban mangán(II)-sóvá redukálódik.

\mathrm{2 \ MnO_2 + 2 \ H_2SO_4 \rightarrow 2 \ MnSO_4 + 2 \ H_2O + O_2}
\mathrm{MnO_2 + 4 \ HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + 2 \ H_2O}

Oxidál bizonyos szerves vegyületeket, például a formaldehidet hangyasavvá alakítja. Nitrogénné oxidálja az ammóniát, eközben maga a vegyület mangán(III)-oxiddá redukálódik.

\mathrm{6 \ MnO_2 + 2 \ NH_3 \rightarrow 3 \ Mn_2O_3 + N_2 + 3 \ H_2O}

Ha oxigén jelenlétében alkálifémek hidroxidjaival olvasztják össze, manganátok képződnek belőle.

\mathrm{2 \ MnO_2 + 4 \ KOH + O_2 \rightarrow 2 \ K_2MnO_4 + 2 \ H_2O}

Bizonyos folyamatok katalizátora. Kis mennyiségű mangán-dioxid is jelentősen gyorsítja a kálium-klorát és a hidrogén-peroxid bomlását oxigénfejlődés közben. Réz(II)-oxiddal keverve elősegíti a szén-monoxid és az oxigén egyesülését szén-dioxiddá.

Oxidálószer, de lúgos kémhatású közegben erős oxidálószerek hatására oxidálódik.

Előfordulása a természetben[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Piroluzit

A mangán-dioxid a természetben megtalálható ásványként. Az ásvány neve barnakő vagy piroluzit. A piroluzit a mangán legfontosabb érce.

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Mesterségesen előállítható a mangán(II)-nitrát hevítésével.

\mathrm{Mn(NO_3)_2 \rightarrow MnO_2 + 2 \ NO_2}

Mangán-dioxid keletkezik a mangán(III)-oxid levegőn való hevítésekor is.

Felhasználása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Mangán-dioxidból állítanak elő több más mangánvegyületet. Alkalmazzák festékek gyártásakor és oxidálószerként. Felhasználják az üveggyártásban is, mert elszínteleníti az üveget azáltal, hagy a benne található vas(II)-ionokat vas(III)-ionokká oxidálja. Színezőanyagként is adják az üvegekhez. Felhasználják katalizátornak az oxigén kálium-klorátból történő laboratóriumi előállításnál. Réz(II)-oxiddal keverve gázálarcokban alkalmazzák betétként, mert elősegíti a szén-monoxid oxidációját szén-dioxiddá. Felhasználják a gyufagyártáshoz és a tűzijátékok készítésekor. Depolarizátorként alkalmazzák a szárazelemekben és a Leclanché-elemekben. Víztechnológiában oxidáló tulajdonságát felhasználva mangántalanító töltetként használják. Regenerálása oxidálószerrel tipikusan permanganáttal történik.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret
  • Nyilasi János: Szervetlen kémia
  • Bodor Endre: Szervetlen kémia I.

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. ^ a b c d A mangán-dioxid vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. A hozzáférés dátuma: 2010. december 27. (JavaScript szükséges) (németül)
  2. ^ a b c A mangán-dioxid veszélyei, R-, S-mondatok (ESIS)