Меню Главная Случайная статья Настройки Оксид марганца(IV) Материал из https://ru.wikipedia.org Оксид марганца(IV) (диоксид марганца) ${\displaystyle {\ce {MnO2}}}$ — порошок тёмно-коричневого цвета, нерастворимый в воде. Наиболее устойчивое соединение марганца, широко распространённое в земной коре (минерал пиролюзит). Содержание 1 Химические свойства 2 Получение 3 Структура 4 Археология 5 Применение 6 Примечания 7 Литература 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: ${\displaystyle {\ce {MnO2 + 4HCl -> MnCl2 + Cl2 ^ + 2H2O}}}$. С серной и азотной кислотами ${\displaystyle {\ce {MnO2}}}$ разлагается с выделением кислорода: ${\displaystyle {\ce {2MnO2 + 2H2SO4 -> 2MnSO4 + O2 ^ + 2H2O}}}$. При взаимодействии с сильными окислителями диоксид марганца окисляется до соединений ${\displaystyle {\ce {Mn^{+7}}}}$ и ${\displaystyle {\ce {Mn^{+6}}}}$: ${\displaystyle {\ce {3MnO2 + KClO3 + 6KOH -> 3K2MnO4 + KCl + 3H2O}}}$. Диоксид марганца проявляет амфотерные свойства. Так, в концентрированных сернокислых растворах образует сульфат марганца(IV): ${\displaystyle {\ce {MnO2 + 2H2SO4 -> Mn(SO4)2 + 2H2O}}}$. А при сплавлении с щелочами и основными оксидами MnO2 выступает в роли кислотного оксида, образуя соли — манганиты: ${\displaystyle {\ce {MnO2 + CaO -> CaMnO3}}}$. Является катализатором разложения пероксида водорода: ${\displaystyle {\ce {2H2O2 ->[{\ce {MnO2}}] 2H2O + O2 ^}}}$. При нагревании выше 530 °C разлагается: ${\displaystyle {\ce {4MnO2->[530^{\circ }{\text{C}}]2Mn2O3\ +O2}}}$. Получение В лабораторных условиях получают термическим разложением перманганата калия с образованием манганата калия и кислорода: ${\displaystyle {\ce {2KMnO4->[t] K2MnO4 \ + MnO2\ + O2 ^}}}$. Также можно получить реакцией перманганата калия с пероксидом водорода. На практике образовавшийся ${\displaystyle {\ce {MnO2}}}$ каталитически разлагает пероксид водорода, вследствие чего реакция до конца не протекает: ${\displaystyle {\ce {2KMnO4 + H2O2 -> 2KOH + 2MnO2 + 2O2 ^}}}$. При температуре выше 100 °C восстановлением перманганата калия водородом: ${\displaystyle {\ce {2KMnO4 + 2H2 ->[t] K2MnO4 + MnO2 + 2H2O}}}$. Структура Известны несколько полиморфных модификаций диоксида марганца и его гидратированных форм. Диоксид марганца, как и многие другие диоксиды, имеет кристаллическую структуру рутила (пиролюзит, или ${\displaystyle {\ce {\beta - MnO_2}}}$), где атомы металла занимают центры октаэдров, а координационное число атомов кислорода равно трём. Для диоксида марганца характерен недостаток кислорода, его нестехиометричный состав достигается за счет вакансий в подрешетке кислорода. У -модификации диоксида марганца очень открытая структура, содержащая «каналы», в которых могут размещаться атомы некоторых металлов, например, серебра или бария. ${\displaystyle {\ce {\alpha - MnO_2}}}$, вслед за структурно родственным минералом, часто называют голландитом. 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, состоят из диоксида марганца. Возможно, неандертальцы использовали этот минерал в качестве окислителя и катализатора реакций окисления и горения[2]. Применение Применяется для промышленного производства марганца; Деполяризатор в марганец-цинковых элементах питания; Компонент минеральных пигментов; Осветлитель стекла. Примечания Chalmin E., Menu M., Pomis M.-P., Vignaud C., Aujoulat N. et Geneste J.-M. Les blasons de Lascaux // L’Anthropologie, 2004. T. 108. Р. 571—592. Неандертальская химия . Дата обращения: 7 марта 2016. Архивировано 7 марта 2016 года. Литература Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.: Высшая школа, 2001 Неорганическая химия под редакцией Ю. Д. Третьякова; Химия переходных элементов Кн. 1 П. З. Пиролюзит // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1898. — Т. XXIIIA (46): Петропавловский — Поватажное. — С. 653—654.