Оксид марганцю(II)

Шаблон:Речовина Шаблон:About Оксид марганцю(II), манган(II) оксид — неорганічна сполука, оксид складу MnO. Являє собою зелені або сіро-зелені кристали, які є парамагнітними. Сполука нерозчинна у воді, проявляє осно́вні властивості.

Застосовується як каталізатор для гідрогенізації піперидину, а також для десульфування металів. Використовується у виготовленні кераміки, антиферомагнітних матеріалів.

Поширення у природі

Мінерал родохрозит

Оксид марганцю(II) у вільному стані поширений у вигляді мінералу манганозиту.

Окрім того, він може перебувати у складі мінералів, які є оксигеновмісними солями Mn(II): наприклад, у родохрозиті MnCO₃, трипліті (Mn,Fe^II)₂PO₄F (31,5% MnO), родоніті (Mn,Ca,Fe^II)SiO₃ (50,5% MnO), спесартині Mn₃Al₂(SiO₄)₃ (43% MnO). Також MnO поширений у складі гаусманіту — змішаного оксиду MnO·Mn₂O₃.

Фізичні властивості

Оксид марганцю за звичайних умов є кристалами зеленого або сіро-зеленого кольору. Він плавиться при 1780 °С, перетворюючись на чорну рідину. Температура кипіння 3127 °С (переганяється з дисоціацією). Нерозчинний у воді.

Відомі дві сингонії кристалів оксиду марганцю(II):

• Кубічна (а= 0,4448 нм);
• Гексагональна модифікація (стійка до 155,3 °С);

У кубічної сингонії густина 5,18 г/см³.

Кристали є парамагнітними. Антиферомагнетик із температурою Нееля 122 ^oК, напівпровідник.

MnO є сполукою змінного складу, гомогенність спостерігається у проміжку MnO_1,00—MnO_1,13 (відповідно до структури мінералу манганозиту).

Отримання

Оксид марганцю(II) можна отримати прокалюванням при температурі 300 °С оксигеновмісних сполук марганцю(II) в інертній атмосфері (у струмені азоту або водню):

$\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\stackrel{<300^{o}C,N_2}{\to }\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\stackrel{<330^{o}C}{\to }\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Іншим способом є відновлення оксидів MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄ (воднем, оксидом вуглецю, коксом):

$\mathrm{M}\mathrm{n}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{O}\stackrel{25^{o}C,kat.CuO}{\to }\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{M}{\mathrm{n}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{500-700^{o}C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Хімічні властивості

При нагріванні на повітрі оксид марганцю(II) може поступово переходити в оксиди MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄:

$\mathrm{2}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\stackrel{200-300^{o}C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{M}\mathrm{n}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{4}\mathrm{M}\mathrm{n}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\stackrel{580-620^{o}C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{M}{\mathrm{n}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{6}\mathrm{M}{\mathrm{n}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\stackrel{850-1100^{o}C}{\to }\mathrm{4}\mathrm{M}{\mathrm{n}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Оксид проявляє осно́вні властивості: він взаємодіє з кислотами та, при сплавленні, із кислотними оксидами з утворенням солей:

$\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\stackrel{}{\to }\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\stackrel{1100^{o}C}{\to }\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$ (рожева сполука)

$\mathrm{2}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\stackrel{1100-1200^{o}C}{\to }\mathrm{M}{\mathrm{n}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}$ (червона сполука)

При дії окисників Mn(II) в оксиді переходить у Mn(III):

$\mathrm{3}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\stackrel{CC{l}_4}{\to }\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{M}{\mathrm{n}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$

Оксид відновлюється при дії водню чи алюмінію до металевого марганцю:

$\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{800^{o}C}{\to }\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{3}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{A}\mathrm{l}\stackrel{1400^{o}C}{\to }\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{+}\mathrm{A}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$

Застосування

Застосовується як каталізатор при дегідрогенізації піперидину та для десульфуризації металів. Компонент багатьох керамічних матеріалів.

Фотографія зрізу мінералу. Дендрити оксидів марганцю. Шкала - міліметрова.

Див. також

• Марганцеві руди

Посилання

• www.xumuk.ru Шаблон:Webarchive

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. Шаблон:Ref-en
• Рипан Р., Чертяну И. Неорганическая химия: Химия металлов: В 2 т. / Под ред. В. И. Спицына. — М. : Изд. «Мир», 1972. — Т. 2. —871 с. Шаблон:Ref-ru
• Реми Г. Курс неорганической химии: в 2 т. / Пер. с нем., под ред. А. В. Новоселовой. — М. : ИИЛ,1966. — Т. 2. — 833 с. Шаблон:Ref-ru
• 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. Шаблон:Ref-ru
• Химический энциклопедический словарь / Гл. ред. Л. Кнунянц. — М. : Сов. энциклопедия, 1983. — 792 с. Шаблон:Ref-ru