Enviar su buen trabajo en la base de conocimientos es sencillo. Utilice el siguiente formulario

Los estudiantes, estudiantes de posgrado y jóvenes científicos que utilicen la base de conocimientos en sus estudios y trabajos le estarán muy agradecidos.

Publicado en http://www.allbest.ru/

ESTADO FEDERAL

INSTITUCIÓN EDUCATIVA PRESUPUESTARIA

EDUCACIÓN PROFESIONAL SUPERIOR

(FSBEI HPE lleva el nombre de N. P. OGAREV)

Instituto de Física y Química

Departamento de Química General e Inorgánica

Trabajo del curso

Óxidos de manganeso

Oljovskaya V.E.

Jefe de trabajo: KHN, profesor

Zyuzina L.F.

Saransk - 2014

Introducción

Este trabajo está dedicado al estudio de los óxidos de manganeso: sus propiedades físicas y químicas, la producción de dióxido de manganeso. La solución a este problema es de gran importancia teórica y práctica.

El propósito del trabajo del curso es identificar el método más prometedor y económicamente viable para producir dióxido de manganeso.

De acuerdo con el objetivo planteado, se resolvieron las siguientes tareas:

· Realizar un análisis de la literatura sobre las propiedades físicas y químicas, métodos de producción, métodos de uso de manganeso y óxidos de manganeso,

· Revelar las tecnologías para producir doxido de manganeso e identificar las más efectivas;

· Realizar cálculos.

La base de información para el estudio fueron los materiales de colección de bibliotecas, sitios web profesionales y consultas a profesores.

Durante la investigación, utilicé el método de análisis científico general.

El trabajo consta de una introducción, la parte principal, una conclusión, un apéndice y una lista de referencias.

Revision analitica

ÓXIDOS DE MANGANESO

Los compuestos oxigenados del manganeso son tan numerosos y variados en propiedades como ningún otro elemento; se conocen los siguientes: MnO, Mn3O4, Mn2O3, MnO2, MnO3, Mn2O7. La composición del óxido superior determina la posición del manganeso en el séptimo grupo de la tabla periódica. El óxido más bajo es una base; Las sales correspondientes al MnO, óxido nitroso, se obtienen por acción de ácidos sobre el manganeso metálico y todos sus óxidos, y de los superiores se libera el exceso de oxígeno.

MnnОm + 2nHX = nМnХ2 + nН2O + (m?n)O;

Cuando se consume ácido clorhídrico, se libera cloro:

MnnОm + 2mHCl = nMnCl2 + mH2O + (m?n)Cl2.

A temperatura ambiente pueden existir todos los óxidos, cuando se calienta, solo uno es constante: Mn3O4; cuando se calienta con un soplete en un crisol con acceso al aire, el MnO absorbe oxígeno y el MnO2 lo pierde, así como el Mn2O3; en ambos casos, se forma Mn3O4 y, por lo tanto, en el análisis cuantitativo, se pesa en forma de este óxido. usado; Los óxidos superiores MnO3 y Mn2O7 en forma libre son muy inestables, incluso en condiciones normales. paso. Las propiedades básicas del MnO son muy importantes; a medida que se acumula oxígeno, las propiedades básicas se debilitan, pero pueden notarse incluso en el caso del Mn2O7; por otro lado, el MnO2, al ser una base extremadamente débil, ya presenta las propiedades de un óxido ácido débil; las propiedades de anhídrido del MnO3 y especialmente del Mn2O7 son bastante pronunciadas.

El óxido de manganeso se obtiene más convenientemente calentando óxidos superiores o carbonato de manganeso en forma de un polvo verdoso en una corriente de hidrógeno; se convierte en octaedros transparentes, verdes y brillantes si el hidrógeno en el que se calienta contiene algo de cloruro de hidrógeno; Estos cristales, sin cambiar de forma, se transforman en Mn3O4 cuando se calientan al aire. El hidrato nitroso Mn(OH)2 es precipitado por álcalis a partir de soluciones de sales nitrosas en forma de un precipitado blanco que rápidamente se vuelve marrón en el aire debido a la oxidación. Las propiedades químicas del MnO son muy similares a las del MgO; las propiedades básicas del MnO son más nítidas; Las sales de MnX2 son similares a las sales de MgX2 o a las sales de FeX2, NiX2, CuX2.

Tabla 1. Óxidos de manganeso.

Nombre		Temperatura de fusión	temperatura de ebullición
Óxido de manganeso (II)
Óxido de manganeso (II, III)				marrón
Óxido de manganeso (II, IV)
Óxido de manganeso (III)		940 °C (descenso)		marron oscuro
Óxido de manganeso (IV)
Óxido de manganeso (VI)
Óxido de manganeso (VII)				verde oscuro

Óxido de manganeso (II)

Tabla 2. Óxido de manganeso (II).

Óxido de manganeso (II)
Nombre sistemático	Óxido de manganeso (II)
Química. fórmula
Propiedades físicas
Estado	cristales cúbicos o hexagonales verdes
Masa molar	70,94 g/mol
Densidad
Propiedades termales
Temperatura de fusión
temperatura de ebullición

Óxido de maarganeso (II) - MnO - óxido de manganeso inferior, monóxido.

Propiedades físicas

Punto de fusión 1569 °C. Punto de ebullición 3127 °C* (*-se sublima con disociación) Se conocen dos sistemas de cristales de óxido de manganeso(II):

· cúbica (a = 0,4448 nm);

· modificación hexagonal (estable hasta 155,3 °C);

Antiferroimán con punto Néel 122 K, semiconductor. Masa molar 70,94 g/mol. El color de los cristales es verde o gris verdoso. El sistema cúbico tiene una densidad de 5,18 g/cm3.

Propiedades químicas

Insoluble en agua. Se oxida fácilmente para formar una capa frágil de MnO2. Reducido a manganeso cuando se calienta con hidrógeno o metales activos.

Exhibe propiedades predominantemente básicas. No interactúa con agua ni soluciones alcalinas, se disuelve en ácidos formando sales de manganeso (II) y agua:

Cuando se fusiona con álcalis en exceso de oxígeno, forma hipomanganatos:

Muestra propiedades reparadoras.

Propiedades geológicas

Rara vez se encuentra en la naturaleza. Incluido en manganosita.

Recibo

El óxido de manganeso (II) se puede obtener por calcinación a una temperatura de 300°C de sales de manganeso(II) que contienen oxígeno en una atmósfera de gas inerte. A partir del MnO2 común se obtiene mediante reducción parcial a temperaturas de 700-900 °C con hidrógeno o monóxido de carbono.

Formado durante la descomposición térmica de hidróxido de manganeso (II) y sales en una atmósfera inerte:

o reducción de MnO2:

Solicitud

Utilizado como catalizador para deshidrogenación de piperidina.

Utilizado para la desulfuración de metales.

Componente de muchos materiales cerámicos.

Las sales de manganeso (II) se utilizan ampliamente como catalizadores en procesos de oxidación. Por ejemplo, la adición de sales de aceite de linaza acelera la oxidación de este último por el oxígeno atmosférico, acelerando así el secado de la pintura. Aceite de linaza que contiene sales de manganeso (II)

Óxido de manganeso (II, III)

Tabla 3. Óxido de manganeso(II,III).

Óxido de manganeso (II, III)
Nombre sistemático	Óxido de manganeso (II, III)
Química. fórmula
Propiedades físicas
Estado	cristales marrón-negros
Masa molar	228,81 g/mol
Densidad	4,70; 4,856 g/cm3
Propiedades termales
Temperatura. flotar	1560; 1564; 1705ºC
Molar. capacidad calorífica	139,3 J/(mol·K)
Entalpía de formación	1387,6 ​​kJ/mol

El óxido de manganeso (II, III) es un compuesto inorgánico, óxido metálico de manganeso con la fórmula Mn3O4, cristales de color marrón oscuro, insolubles en agua.

Recibo

· El mineral se encuentra en la naturaleza. hausmannita -- Mn3O4 con impurezas.

Propiedades físicas

El óxido de manganeso (II, III) forma cristales marrón-negros del sistema tetragonal, grupo espacial I 41/amd, parámetros de celda a = 0,575 nm, c = 0,942 nm, b = 103,9°, Z = 4.

A 1160°C se produce una transición a la fase cúbica.

Paramagnético.

Óxido de manganeso (II, IV)

Tabla 4. Óxido de manganeso(II,IV).

El óxido de manganeso (II, IV) es un compuesto inorgánico, el óxido metálico de manganeso con la fórmula Mn5O8, puede considerarse como ortomanganita de manganeso Mn3 (MnO4) 2, un sólido insoluble en agua.

Recibo

· Oxidaciónóxido de manganeso(II) u óxido de manganeso(II,III):

Propiedades físicas

Óxido de manganeso (II, IV)-- una sustancia sólida que es insoluble en agua.

Propiedades químicas

Cuando se calienta, se descompone:

Óxido de manganeso (III)

Tabla 5. Óxido de manganeso (III).

Óxido de manganeso (III)
Nombre sistemático	Óxido de manganeso (III)
Química. fórmula
Propiedades físicas
Estado	cristales marrón-negros
Masa molar	157,87 g/mol
Densidad	4,50; 4,57-4,60 g/cm³
Propiedades termales
Temperatura. flotar	diferencia. 1080°C
Mol. capacidad calorífica	107,5 J/(mol·K)
Entalpía de formación	957,7 kJ/mol

El óxido de manganeso (III) es un compuesto inorgánico, óxido del metal de manganeso con la fórmula Mn2O3, cristales de color marrón oscuro, insolubles en agua.

Recibo

· Minerales que se encuentran en la naturaleza. braunita, kurnakita y bixbyita: óxido de manganeso con diversas impurezas.

· Oxidación del óxido de manganeso(II):

Reducción de óxido de manganeso (IV):

Propiedades físicas

El óxido de manganeso (III) forma cristales de color marrón oscuro con varias modificaciones:

· b-Mn2O3, sistema ortorrómbico, mineral kurnakita;

· β-Mn2O3, sistema cúbico, grupo espacial I a3, parámetros de celda a = 0.941 nm, Z = 16, mineral bixbyita;

· g-Mn2O3, sistema tetragonal, parámetros de celda a = 0,57 nm, c = 0,94 nm.

No se disuelve en agua.

Paramagnético.

Propiedades químicas

Se descompone cuando se calienta:

Reducido por hidrógeno:

· Al disolverse en ácidos se desproporciona:

· Al fusionarse con óxidos metálicos forma sales de manganita:

Óxido de manganeso (IV)

Tabla 6. Óxido de manganeso (IV).

Óxido de manganeso (IV)
Nombre sistemático	Dióxido de manganeso
Química. fórmula
Propiedades físicas
Estado	cristales tetragonales negros
Masa molar	86,9368 g/mol
Densidad
Propiedades termales
Temperatura. diferencia.
Entalpía de formación	521,5 kJ/mol

Propiedades químicas

En condiciones normales se comporta de forma bastante inerte. Cuando se calienta con ácidos, exhibe propiedades oxidantes, por ejemplo, oxida el ácido clorhídrico concentrado a cloro:

Con los ácidos sulfúrico y nítrico, el MnO2 se descompone con liberación de oxígeno:

Al interactuar con agentes oxidantes fuertes, el dióxido de manganeso se oxida a compuestos Mn7+ y Mn6+:

El dióxido de manganeso presenta propiedades anfóteras. Así, cuando una solución de ácido sulfúrico de la sal MnSO4 se oxida con permanganato de potasio en presencia de ácido sulfúrico, se forma un precipitado negro de la sal Mn(SO4)2.

Cuando se fusiona con álcalis y óxidos básicos, el MnO2 actúa como un óxido ácido, formando sales de manganita:

Es un catalizador para la descomposición del peróxido de hidrógeno:

Recibo

En condiciones de laboratorio se obtiene por descomposición térmica. permanganato de potasio:

También se puede preparar haciendo reaccionar permanganato de potasio con peróxido de hidrógeno. En la práctica, el MnO2 resultante descompone catalíticamente el peróxido de hidrógeno, por lo que la reacción no se completa.

A temperaturas superiores a 100 °C, reducción del permanganato de potasio con hidrógeno:

Óxido de manganeso (VII)

· Óxido de manganeso (VII) Mn2O7 - líquido aceitoso de color marrón verdoso (temperatura = 5,9 °C), inestable a temperatura ambiente; un oxidante fuerte, al entrar en contacto con sustancias inflamables las enciende, posiblemente con una explosión. Explota por un empujón, por un destello de luz brillante, al interactuar con sustancias orgánicas. El óxido de manganeso (VII) Mn2O7 se puede obtener mediante la acción de ácido sulfúrico concentrado sobre permanganato de potasio:

· El óxido de manganeso (VII) resultante es inestable y se descompone en óxido de manganeso (IV) y oxígeno:

Al mismo tiempo, se libera ozono:

El óxido de manganeso (VII) reacciona con el agua para formar ácido permangánico:

Óxido de manganeso (VI)

Tabla 7. Óxido de manganeso (VI).

El óxido de manganeso (VI) es un compuesto inorgánico, óxido del metal de manganeso con la fórmula MnO3, una sustancia amorfa de color rojo oscuro que reacciona con el agua.

producto químico de producción de dióxido de manganeso

Recibo

· Formado por condensación de vapores violetas liberados cuando se calienta la solución. permanganato de potasio en ácido sulfúrico:

Propiedades físicas

El óxido de manganeso (VI) forma una sustancia amorfa de color rojo oscuro.

Propiedades químicas

· Se descompone al calentarse:

Reacciona con el agua:

Con álcalis forma sales - manganatos:

Patrones de cambios en las propiedades de los óxidos de manganeso.

Los más estables son MnO2, Mn2O3 y Mn3O4 (óxido mixto - tetróxido de trimanganeso).

Las propiedades de los óxidos de manganeso dependen del grado de oxidación del metal: a medida que aumenta el grado de oxidación, aumentan las propiedades ácidas:

MnO > Мn2О3 > MnO2 > Мn2О7

Los óxidos de manganeso exhiben propiedades oxidantes o reductoras dependiendo del grado de oxidación del metal: los óxidos superiores son agentes oxidantes y se reducen a MnO2, los óxidos inferiores son agentes reductores y, cuando se oxidan, forman MnO2. Por tanto, el MnO2 es el óxido más estable.

métodos para producir dióxido de manganeso

La invención se refiere al campo de la metalurgia, más específicamente a la producción de óxidos de manganeso de alta calidad, que pueden ser ampliamente utilizados en las industrias química y metalúrgica. El método para producir dióxido de manganeso consiste en disolver materias primas que contienen manganeso en ácido nítrico para obtener una solución de nitratos de manganeso y nitratos de impurezas de calcio, potasio, magnesio y sodio presentes en el mineral. Luego se lleva a cabo la descomposición térmica de los nitratos en un autoclave. La descomposición térmica se realiza con una disminución constante de la presión en el autoclave, partiendo de una presión de 0,6 MPa y reduciéndola a 0,15 MPa al final del proceso. En este caso, la pulpa durante la descomposición térmica se agita continuamente con un agitador que gira a una velocidad de 1 a 15 rpm y se le aplica vibración con una frecuencia de 20 a 50 hercios. El método se puede implementar en empresas químicas que tengan autoclaves que funcionen bajo presión. El resultado técnico de la invención es la producción de dióxido de manganeso de calidad mejorada. 2 tab., 2 pr.

La invención se refiere al campo de la metalurgia ferrosa, más específicamente a la producción de dióxido de manganeso de alta calidad, que puede ser ampliamente utilizado en las industrias química y metalúrgica, en particular en la producción de manganeso electrolítico y electrotérmico, ferromanganeso de medio carbono. y aleaciones bajas en fósforo basadas en él.

De la literatura técnica se conocen varios métodos para producir dióxido de manganeso puro: químico, hidrometalúrgico, pirohidrometalúrgico y pirometalúrgico.

Los principales requisitos para los métodos químicos para producir dióxido de manganeso son:

Eficiencia en la eliminación de fósforo y ganga;

Simplicidad del diseño de hardware;

Alto rendimiento;

Disponibilidad y bajo coste de reactivos.

Existe un método conocido para producir dióxido de manganeso puro utilizando el método del ácido sulfúrico. La esencia del método es la siguiente: se pasa dióxido de azufre que contiene dióxido de azufre (SO2) y anhídrido sulfúrico (SO3) a través de una suspensión (S:L = 1:4) preparada a partir de mineral y una solución de ditionato de calcio. La disolución de estos gases en agua conduce a la formación de ácidos sulfurosos y sulfúricos. Los óxidos de manganeso se disuelven intensamente en ácido sulfuroso para formar la sal de manganeso del ácido ditionato y el sulfato de manganeso según las reacciones: MnO2+2SO2 = MnS2O6; MnO2+SO2 = MnSO4.

En presencia de exceso de ditionato de calcio, precipita sulfato de calcio y se forma ditionato de manganeso: MnSO4+CaS2O6=MnS2O6+CaSO4

La pulpa lixiviada se neutraliza con lechada de cal hasta un pH de 4-5, luego se airea para oxidar el óxido ferroso y eliminar el dióxido de azufre. Precipitados: hierro férrico, fósforo, aluminio, sílice. El precipitado se filtra, se lava con agua caliente y se envía a un vertedero. A partir de la solución purificada, mediante la adición de cal viva, se precipita manganeso en forma de hidróxido y se obtiene nuevamente ditionato de calcio, que se devuelve al proceso:

MnS2O6+Ca(OH)2=Mn(OH)2+CaS2O6.

El precipitado de hidróxido de manganeso se filtra, se lava, se seca y se calcina. El concentrado calcinado contiene %: 92 - MnO2, 1,5 - SiO2, 4,0 - CaO, 0,02 - P2O5 y 0,5-3 - SO 2 (M.I. Gasik. Metalurgia del manganeso. Kiev: Tecnología, 1979, páginas 55-56).

Las desventajas del método conocido para producir dióxido de manganeso son:

Complejidad del diseño de hardware;

El producto está contaminado con roca estéril (SiO2, CaO, etc.);

Alta concentración de azufre en el producto final (del 0,5 al 3%).

El más cercano al propuesto en términos de esencia técnica y efecto logrado es el método de producción de dióxido de manganeso mediante descomposición térmica de nitrato de manganeso en presencia de nitratos de calcio, magnesio, potasio y sodio, según el cual la descomposición se lleva a cabo a una presión de 0,15-1,0 MPa (Certificado de autor No. 1102819, clase C22B 47/00; C01G 45/02, prioridad del 20/05/83, publicado el 15/07/84, boletín No. 26).

Según el método prototipo, el dióxido de manganeso se produce en presencia de nitratos de calcio, magnesio, potasio y sodio, la descomposición se lleva a cabo a una presión de 0,15-1,0 MPa.

Parámetros tecnológicos y propiedades del método prototipo:

Temperatura de descomposición, °C - 170-190;

La tasa de formación de dióxido de manganeso, kg/m3h - 500-700;

Grado de descomposición de Mn(NO3)2, % de la cantidad original - 78-87;

Condiciones para descargar pulpa del reactor: por gravedad;

Consumo de energía, MJ/kg - 1,7-2,2;

Las desventajas de este método conocido son la baja velocidad de descomposición del nitrato de manganeso, el alto consumo de energía y la gran cantidad de agua en los óxidos de nitrógeno resultantes.

El objetivo de la presente invención es simplificar la tecnología para producir dióxido de manganeso, aumentando la velocidad de descomposición y el rendimiento del producto.

El objetivo se consigue porque el proceso de descomposición térmica se realiza con una disminución gradual de la presión en el autoclave, partiendo de una presión de 0,6 MPa y reduciéndola a 0,15 MPa al final del proceso, mientras la pulpa se procesado continuamente con un agitador que gira a una velocidad de 1-15 rpm/min; en este caso, durante el proceso de descomposición térmica, se aplica al agitador giratorio una vibración con una frecuencia de 20-50 hercios.

El valor de presión superior para la descomposición térmica de nitratos está determinado por las condiciones para el procesamiento de óxidos de nitrógeno en ácido (se lleva a cabo a una presión que no excede los 0,6 MPa), y el límite inferior está determinado por la conveniencia práctica. Una disminución gradual de la presión a 0,15 MPa garantiza una descomposición térmica más completa de los nitratos de manganeso.

Reducir la velocidad de rotación del mezclador por debajo de 1 rpm no proporciona una solución de pulpa homogénea. Un aumento de la velocidad de rotación por encima de 15 rpm provoca la separación de la pulpa y la aparición de zonas con mayor concentración de agua (debido a diferencias de densidades).

Las frecuencias de vibración más bajas (por debajo de 20 hercios) impuestas al mezclador prácticamente no tienen ningún efecto sobre la descomposición térmica del nitrato de manganeso. Aumentar la frecuencia de vibración por encima de 50 hercios no está justificado económicamente.

Si se cumplen estas condiciones, no sólo aumenta la velocidad de descomposición del nitrato de manganeso, sino que el proceso en sí se vuelve más avanzado tecnológicamente. Se ha establecido que en el proceso propuesto el rendimiento de la pulpa no depende en gran medida de sus propiedades físicas, lo que simplifica enormemente el proceso de descarga del reactor, mientras que los óxidos de nitrógeno contienen menores concentraciones de agua y pueden volver a procesarse fácilmente en ácido. . La Tabla 1 presenta datos comparativos sobre los parámetros tecnológicos para producir dióxido de manganeso utilizando los métodos conocidos y propuestos. Los indicadores (promediados) para el método propuesto para producir dióxido de manganeso, presentados en la Tabla 8, se toman en base a los resultados de los experimentos (ejemplo 1).

Tabla 8

Parámetros y propiedades tecnológicas.
Famoso	Propuesto
Temperatura de descomposición, °C
Presión, MPa		Disminución gradual de la presión de 0,6 a 0,15
Tasa de formación de dióxido de manganeso, kg/m3h
Tiempo necesario para formar 200 kg de dióxido de manganeso, h
Grado de descomposición del Mn(NO3)2, % de la cantidad original
Condiciones para la descarga de pulpa del reactor.	Por gravedad	Por gravedad
Consumo de energía, MJ/kg MnO2
Velocidad de rotación del mezclador, rpm.

Durante la descomposición térmica, se aplicó al agitador giratorio una vibración con una frecuencia de 30 hercios: el grado de descomposición del Mn(NO3)2 aumenta entre un 2 y un 3,5%.

Propiedades físico-químicas del polvo:

Densidad - 5,10 g/cm3;

H 2O: no más de 3H10-2% en peso.

A continuación se muestran ejemplos, no exclusivos de otros, dentro del alcance de las reivindicaciones.

Ejemplo 1

1,5 kg de solución de nitrato de la siguiente composición, % en peso: 40,15 Mn(NO3)2; 25,7Ca(NO3) 2; 7,3 mg(NO3)2; 9,2 KNO3; 5,7 NaNO3; 15,0 H2O.

El peso del agua eliminada durante la descomposición térmica se determinó por la diferencia entre su peso en la solución inicial y en la fase líquida de la pulpa. La cantidad de óxidos de nitrógeno liberados se determinó mediante la estequiometría de la reacción de descomposición térmica del nitrato de manganeso de acuerdo con la cantidad de MnO2 obtenida. Los principales resultados de los experimentos se presentan en la Tabla 9.

Tabla 9

Opciones	Ejemplos de implementación concreta
método conocido	Método sugerido
Temperatura de descomposición, C°
Presión, MPa*
Velocidad de rotación del mezclador, rpm
Frecuencia de vibración, Hz
Tiempo de descomposición, min.
Tasa de formación de MnO2, kg/m3h
Volumen de gases liberados, m3 por 1 kg de MnO2
Rendimiento de dióxido de manganeso seco, %
El límite de presión superior para la descomposición térmica de los nitratos está determinado por las condiciones para el procesamiento de óxidos de nitrógeno en ácido.

Se obtuvo dióxido de manganeso con la siguiente composición, % en peso: MnO2 - 99,6; R<0,005; S<0,05; SiO2<0,1; (К, Mg, Na, Ca)<0,1.

Por lo tanto, el método propuesto no solo proporciona una descomposición más rápida del nitrato de manganeso, sino que también simplifica significativamente la tecnología de producción de MnO2, tanto en la etapa de descarga como en la etapa de regeneración de óxidos de nitrógeno; al mismo tiempo, los costos de redistribución se reducen significativamente. El rendimiento del dióxido de manganeso seco resultante es del 84-92% frente al 78% (según el método conocido) del teóricamente posible.

Ejemplo 2

El dióxido de manganeso resultante se utiliza para fundir manganeso metálico mediante un proceso fuera del horno.

La carga tenía la siguiente composición, kg:

Sólo 15,5 kilos.

La mezcla se mezcló, se cargó en el pozo de fundición y se prendió fuego con una mecha. El tiempo de fusión fue de 2,4 minutos. Se obtuvieron 5,25 kg de composición metálica de manganeso. %Mn 98,9; Al 0,96; P - trazas (menos de 0,005%) y 9,3 kg de composición de escoria,% en peso: MnO 14,6; Al2O3 68,3; CaO 18,0.

La extracción de manganeso en la aleación fue del 85,0%.

La escoria de la fundición del manganeso metálico se puede utilizar como materia prima (en lugar de bauxita) en la producción de aluminio.

La aplicación de la invención propuesta resolverá el problema de utilizar reservas importantes de minerales de manganeso de baja ley, en particular minerales de carbonato del depósito de Usinsk o nódulos de ferromanganeso, cuyo enriquecimiento por cualquier otro medio actualmente no es rentable.

Las aleaciones de manganeso resultantes se caracterizan por una alta concentración del elemento principal (manganeso) y un bajo contenido de impurezas nocivas (fósforo y carbono).

El uso de ferroaleaciones de manganeso en la fundición de aceros de alta calidad conduce a una reducción en el consumo de metal de las estructuras, simplifica el proceso de aleación y proporciona un efecto económico significativo.

La producción de concentrados de manganeso por métodos químicos reducirá significativamente la escasez de ferroaleaciones de manganeso en el país y su producción podrá organizarse en plantas químicas.

El método propuesto para producir dióxido de manganeso se puede organizar en empresas que tengan la capacidad de utilizar óxidos de nitrógeno.

AFIRMAR

Un método para producir dióxido de manganeso mediante descomposición térmica, que incluye la disolución de materias primas que contienen manganeso en ácido nítrico para obtener una solución de nitratos de manganeso y nitratos, calcio, potasio, magnesio, impurezas de sodio presentes en el mineral y la posterior descomposición térmica de los nitratos en un autoclave, caracterizado porque la descomposición térmica se realiza con una disminución constante de la presión en el autoclave, partiendo de una presión de 0,6 MPa y reduciéndola al final del proceso a 0,15 MPa, mientras que la pulpa se procesa continuamente con un mezclador girando a una velocidad de 1-15 rpm y vibrándolo a una frecuencia de 20-50 Hz.

parte experimental

Las experiencias anteriores se aplican en grandes empresas.

Quiero considerar un método de laboratorio para obtener dióxido de manganeso en dióxido de estaño.

Accesorios:

1. Crisol de porcelana:

2.Filtro de vidrio.

La esencia del método: preparación de óxidos sólidos por descomposición térmica de una mezcla de SnC2O4*H2O y MnSO4*5H2O, calcinación en aire.

Síntesis preliminar de SnC2O4*H2O.

Para obtener oxalato de estaño tomamos 10 g de sulfato de estaño y 4,975 g de oxalato de amonio. Se prepararon soluciones de ambas sustancias, para ello se disolvió sulfato de estaño en 100 ml de agua y oxalato de amonio en 50 ml de agua. Luego, se añadió una solución de oxalato de amonio a la solución de sulfato de estaño. Se observó precipitación activa de sedimento fino blanco (SnC2O4*H2O). La suspensión resultante se filtró sobre un filtro de vidrio grueso.

Ecuación de reacción:

SnSO4* H2O +(NH4)2C2O4*H2O>SnC2O4*H2Ov+(NH4)2SO4 + H2O

El resultado fueron 7,934 g de oxalato de estaño, con una masa estimada de 9,675. El rendimiento de la reacción fue del 82,0%.

Según las ecuaciones de reacción.

MnSO4*5H2O >MnO + SO3 (g)+ 5 H2O(g) >MnO2.

SnC2O4*H2O >SnO + CO2 + H2O >SnO2

A) 7,5% MnO2 / 92,5% SnO2.

Para obtenerlo tomamos: 0,75 g de SnC2O4 * H2O, 0,07 g de MnSO4 * 5H2O. (Dado que la cantidad de sulfato de manganeso era significativamente menor que la cantidad de oxalato de amonio, para lograr una mayor homogeneidad de la mezcla, luego de colocarla en un crisol de porcelana, se agregaron unas gotas de agua. Luego se calcinó la mezcla en un quemador. ). El modo de calcinación a 900 °C durante 2 horas no dio ningún resultado (permaneció el color crema grisáceo de la mezcla). Como resultado de la calcinación a 1200 °C durante 2 horas, la muestra adquirió un color rojo brillante. Peso de la muestra 0,5 g.

B) 15% MnO2 / 85% SnO2. (0,761 g SnC2O4*H2O, 0,088 g MnSO4*5H2O) Peso de la muestra 0,53 g.

B) 22% MnO2 / 78% SnO2. (0,67 g SnC2O4*H2O, 0,204 g MnSO4*5H2O). Peso de la muestra 0,52 g.

D) 28% MnO2 / 72% SnO2 (0,67 g. SnC2O4*H2O, 0,2911 g. MnSO4*5H2O). Peso de la muestra 0,56 g.

Conclusión

Antes de iniciar la investigación, me propuse las siguientes tareas:

· Realizar un análisis de la literatura sobre las propiedades físicas y químicas, métodos de producción, métodos de uso de manganeso y óxidos de manganeso;

· Estudiar las propiedades de los óxidos de manganeso;

· Revelar las tecnologías para producir dióxido de manganeso e identificar las más efectivas;

· Realizar cálculos.

Durante mi trabajo:

1. Se realizó un análisis de la literatura sobre las propiedades físicas y químicas, métodos de producción y métodos de uso del manganeso y los óxidos de manganeso;

2. Se han estudiado las propiedades de los óxidos de manganeso;

3. Se divulgan tecnologías para producir dióxido de manganeso y se identifica la más eficaz;

4. Se han realizado cálculos.

Se consideraron muchas formas de obtener dióxido de manganeso de diferentes fuentes, pero decidí centrarme en el método de obtener dióxido de manganeso en dióxido de estaño. Mostró un alto grado de cristalinidad de la muestra y un alto rendimiento. Tiene sentido utilizarlo (para altas concentraciones de dióxido de manganeso).

Solicitud

Manganeso

Prevalencia en la naturaleza

El manganeso es el decimocuarto elemento más abundante en la Tierra y, después del hierro, es el segundo metal pesado que se encuentra en la corteza terrestre (0,03% del número total de átomos de la corteza terrestre). La cantidad de peso de manganeso aumenta de rocas ácidas (600 g/t) a rocas básicas (2,2 kg/t). Acompaña al hierro en muchos de sus minerales, pero también existen depósitos independientes de manganeso. Hasta el 40% de los minerales de manganeso se concentran en el depósito de Chiatura (región de Kutaisi). El manganeso esparcido en las rocas es arrastrado por el agua y transportado al Océano Mundial. Al mismo tiempo, su contenido en el agua de mar es insignificante (10? 7-10? 6%), y en las zonas profundas del océano su concentración aumenta al 0,3% debido a la oxidación por el oxígeno disuelto en el agua con la formación de agua. Óxido de manganeso insoluble, que se encuentra en forma hidratada (MnO2 xH2O) y se hunde en las capas inferiores del océano, formando en el fondo los llamados nódulos de hierro-manganeso, en los que la cantidad de manganeso puede alcanzar el 45% (también contienen impurezas). de cobre, níquel, cobalto). Esos nódulos pueden convertirse en una fuente de manganeso para la industria en el futuro.

Las reservas mundiales de minerales de manganeso están representadas en un 90% por minerales de óxido (38%) y óxido-carbonato (52%).

En Sudáfrica, alrededor del 95% de las reservas se concentran en la zona única de mineral de hierro y manganeso de Kuruman. Los mayores yacimientos son Mamatvan (contenido medio de manganeso 38%), Wessels (47%) Middelplaatz (36%)

En China, las reservas de manganeso están representadas por pequeños pero numerosos depósitos de minerales oxidados. El contenido medio en minerales es del 20-40%. El país busca y explora constantemente nuevos depósitos de manganeso para reducir su dependencia de la importación de minerales de alta calidad.

En Kazajstán, más del 90% se encuentra en la región central de Kazajstán, en los campos Karazhal y Ushkatyn. Las reservas ascienden a unos 85 millones de toneladas (contenido medio de manganeso del 22%).

Los yacimientos ucranianos se encuentran en la cuenca de mineral de manganeso del sur de Ucrania. Se trata del grupo Nikopol y de los campos Bolshetokmakskoye, que contienen el 33 y el 67% de las reservas probadas de Ucrania. Ucrania también tiene uno de los complejos más potentes de Europa para el procesamiento de minerales y la producción de ferroaleaciones de manganeso, incluidas las plantas de Nikopol, Zaporozhye y Stakhanov.

En Georgia, la principal base de materias primas es el depósito de Chiatura. Los minerales de óxido representan el 28% (contenido promedio de manganeso del 26%) de las reservas confirmadas, los minerales de carbonato (contenido promedio de manganeso del 18% al 72%).

En Rusia, el manganeso es una materia prima muy escasa y de importancia estratégica. Además de los depósitos indicados de Usinsky y Polunochny, los depósitos de Khingan del Sur del Khingan Menor en la región judía, Porozhnenskoye en la cresta Yenisei, el área de Rogachevo-Taininskaya (260 millones de toneladas de minerales de carbonato, con un contenido de 8-15% ) y el yacimiento mineral poco explorado del Norte de Taininsky (5 millones de toneladas de minerales de óxido, con un contenido del 16-24%) en Novaya Zemlya.

Propiedades físicas y químicas

El manganeso es un metal duro y quebradizo. Se conocen cuatro modificaciones cúbicas del manganeso metálico. A temperaturas desde temperatura ambiente hasta 710°C, a-Mn es estable, parámetro de red a = 0,89125 nm, densidad 7,44 kg/dm3. En el rango de temperatura 710-1090°C se encuentra b-Mn, parámetro de red a = 0,6300 nm; a temperaturas 1090-1137°C - g-Mn, parámetro de red a = 0,38550 nm. Finalmente, a temperaturas desde 1137°C hasta el punto de fusión (1244°C), d-Mn con un parámetro de red a = 0,30750 nm es estable. Las modificaciones a, byd son frágiles, g-Mn es dúctil. El punto de ebullición del manganeso es de unos 2080°C.

En el aire, el manganeso se oxida, como resultado de lo cual su superficie se cubre con una densa película de óxido, que protege el metal de una mayor oxidación. Cuando se calcina en aire por encima de 800°C, el manganeso se cubre de incrustaciones, que consisten en una capa externa de Mn3O4 y una capa interna de composición de MnO.

El manganeso forma varios óxidos: MnO, Mn3O4, Mn2O3, MnO2 y Mn2O7. Todos ellos, excepto el Mn2O7, que es un líquido verde aceitoso a temperatura ambiente con un punto de fusión de 5,9°C, son sólidos cristalinos.

El monóxido de manganeso MnO se forma durante la descomposición de sales de manganeso divalentes (carbonato y otras) a una temperatura de aproximadamente 300°C en una atmósfera inerte:

MnCO3 = MnO + CO2

Este óxido tiene propiedades semiconductoras. La descomposición de MnOOH puede producir Mn2O3. El mismo óxido de manganeso se forma cuando se calienta MnO2 en aire a una temperatura de aproximadamente 600°C:

4MnO2 = 2Mn2O3 + O2

El óxido de Mn2O3 se reduce con hidrógeno a MnO y, bajo la acción de los ácidos sulfúrico y nítrico diluidos, se convierte en dióxido de manganeso MnO2.

Si se calcina MnO2 a una temperatura de aproximadamente 950°C, se observa la eliminación de oxígeno y la formación de óxido de manganeso de composición Mn3O4:

3MnO2 = Mn3O4 + O2

Este óxido se puede representar como MnO·Mn2O3, y en términos de propiedades Mn3O4 corresponde a una mezcla de estos óxidos.

El dióxido de manganeso MnO2 es el compuesto de manganeso natural más común en la naturaleza y existe en varias formas polimórficas. La denominada modificación b del MnO2 es el mineral ya mencionado pirolusita. La modificación ortorrómbica del dióxido de manganeso, g-MnO2, también ocurre en la naturaleza. Este es el mineral ramsdelita (otro nombre es polianita).

El dióxido de manganeso no es estequiométrico; siempre hay una deficiencia de oxígeno en su red. Si los óxidos de manganeso correspondientes a estados de oxidación inferiores a +4 son básicos, entonces el dióxido de manganeso tiene propiedades anfóteras. A 170°C, el MnO2 se puede reducir con hidrógeno a MnO.

Si se añade ácido sulfúrico concentrado al permanganato de potasio KMnO4, se forma el óxido ácido Mn2O7, que tiene fuertes propiedades oxidantes:

2KMnO4 + 2H2SO4 = 2KHSO4 + Mn2O7 + H2O.

Mn2O7 es un óxido ácido, está representado por el ácido permangánico fuerte НMnO4, que no existe en estado libre.

Cuando el manganeso interactúa con los halógenos, se forman dihaluros MnHal2. En el caso del flúor también es posible la formación de fluoruros de la composición MnF3 y MnF4, y en el caso del cloro también tricloruro de MnCl3. Las reacciones del manganeso con azufre conducen a la formación de sulfuros de las composiciones MnS (existe en tres formas polimórficas) y MnS2. Se conoce todo un grupo de nitruros de manganeso: MnN6, Mn5N2, Mn4N, MnN, Mn6N5, Mn3N2.

El manganeso forma con fósforo fosfuros de las composiciones MnP, MnP3, Mn2P, Mn3P, Mn3P2 y Mn4P. Se conocen varios carburos y siliciuros de manganeso.

El manganeso reacciona muy lentamente con el agua fría, pero cuando se calienta, la velocidad de reacción aumenta significativamente, se forma Mn(OH)2 y se libera hidrógeno. Cuando el manganeso interactúa con ácidos, se forman sales de manganeso (II):

Mn + 2HCl = MnCl2 + H2.

A partir de soluciones de sales de Mn2+ es posible precipitar una base Mn(OH)2, poco soluble en agua:

Mn(NO3)2 + 2NaOH = Mn(OH)2 + 2NaNO3

Al manganeso corresponden varios ácidos, de los cuales los más importantes son el ácido permanganato fuerte e inestable H2MnO4 y el ácido de manganeso HMnO4, cuyas sales son, respectivamente, manganatos (por ejemplo, manganato de sodio Na2MnO4) y permanganatos (por ejemplo, permanganato de potasio KMnO4). .

Los manganatos (solo se conocen manganatos de metales alcalinos y de bario) pueden presentar propiedades como agentes oxidantes (más a menudo)

2NaI + Na2MnO4 + 2H2O = MnO2 + I2 + 4NaOH,

y agentes reductores

2K2MnO4 + Cl2 = 2KMnO4 + 2KCl.

En soluciones acuosas, los manganatos se dividen desproporcionadamente en compuestos de manganeso (+4) y manganeso (+7):

3K2MnO4 + 3H2O = 2KMnO4 + MnO2·H2O + 4KOH.

En este caso, el color de la solución cambia de verde a azul, luego a violeta y carmesí. Por su capacidad para cambiar el color de sus soluciones, K. Scheele llamó al manganato de potasio un mineral camaleón.

Los permanganatos son agentes oxidantes fuertes. Por ejemplo, el permanganato de potasio KMnO4 en un ambiente ácido oxida el dióxido de azufre SO2 a sulfato:

2KMnO4 + 5SO2 +2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4.

A una presión de aproximadamente 10 MPa, el MnCl2 anhidro, en presencia de compuestos organometálicos, reacciona con el monóxido de carbono (II) CO para formar carbonilo binuclear Mn2(CO)10.

Literatura

1. Recursos de Internet.

2. Taller de química inorgánica: Proc. Un manual para estudiantes. Más alto Libro de texto Establecimientos/V.A. Aleshin, A.I. Dunaev, A. I. Zhirov; editado por Yu.D. Tretyakov - M.: Editorial. Centro "Academia", 2004.

3. Glinka N.L. Química general//M.: Integral-press, 2002.

4. Akhmetov N.S. Química general e inorgánica. Libro de texto Para universidades - 4ª ed., revisada // M.: Superior. Escuela, Centro Editorial "Academia", 2001.

5. Química inorgánica. Química de elementos: Libro de texto en 2 volúmenes. T.2/Yu.D. Tretiakov, L.I. Martynenko, A. N. Grigoriev, A. Yu. Tsivadze. - 2ª ed., revisada. y adicional - M.: Editorial de la Universidad Estatal de Moscú; CPI "Akademkniga", 2007.

6. Enciclopedia química / Comité editorial: Knunyants I.L. y otros // M.: Enciclopedia soviética, 1992.

7. Ugai Y.A. Química general: Libro de texto para estudiantes de química. especialista. un-tov//M.: Superior. escuela, -1984.

8. Química general e inorgánica. Curso de conferencias. Parte II clases principales de compuestos inorgánicos/ Korneev Yu.M., Ovcharenko V.P., Egorov E.N.//M.: Escuela que lleva el nombre de A.N. Kolmogorov, Editorial de la Universidad de Moscú, 2000.

9. Manual del químico / Comité editorial: Nikolsky B.P. y otros.- 2ª ed., revisada//M.-L.: Chemistry, 1966. - T.1.

Publicado en Allbest.ru

...

Documentos similares

Referencia histórica. Aplicación de manganeso. Obtención de manganeso. Compuestos de manganeso en sistemas biológicos. Volumen de producción de mineral de manganeso por empresa. Fertilizantes de manganeso. Enfermedad causada por la toxina del Manganeso.

resumen, agregado el 05/11/2004


Propiedades de los depósitos sedimentarios de minerales de manganeso. Propiedades del monóxido de manganeso. Descomposición de sales de manganeso divalentes. Producción industrial de manganeso. Minería y beneficio de minerales. Electrólisis de soluciones acuosas de sulfato de manganeso. Recursos de minerales de manganeso.

resumen, añadido el 01/03/2011


Hidróxidos dobles estratificados (LDH), su estructura y métodos de síntesis. Estudio de la sorción de manganeso(II) en muestras de Mg,Al-CO3 LDH en condiciones estáticas. Cinética de la sorción de manganeso (II). Dependencia de la densidad óptica del tiempo de sorción de manganeso(II) de la solución.

trabajo del curso, añadido el 13/10/2017


Condiciones para la metalotermia. Cálculo de la composición de la mezcla inicial y posibles reacciones. Propiedades de los óxidos reducibles. Producción de manganeso mediante aluminotermia. Propiedades químicas de las sustancias obtenidas y precursores. Determinación del producto de reacción.

trabajo del curso, añadido el 16/12/2015


Purificación de agua a partir de manganeso. Métodos sin reactivos y con reactivos para la desmanganización del agua. Aireación profunda seguida de filtración. Uso de catalizadores de oxidación de manganeso. Eliminación de manganeso del agua subterránea. Tecnología de uso de permanganato de potasio.

resumen, añadido el 09/03/2011


Características generales, propiedades físicas y químicas básicas del oxohidróxido de manganeso (III), trioxalatomanganato de potasio (III), dioxalatodiaquamanganato de potasio (III), el orden de su formación y ámbito de aplicación. Síntesis de MnO(OH) y otros compuestos.

trabajo práctico, añadido 23/03/2011


Propiedades químicas del manganeso y sus compuestos. Producción industrial de manganeso. Historia del descubrimiento del cromo, información general. Tasas de consumo de manganeso y cromo, su papel biológico. La influencia de la falta o exceso de microelementos en el cuerpo humano.

resumen, añadido el 20/01/2015


Consideración de los principales métodos de análisis de hierro y manganeso. Descripción de los métodos clásicos e instrumentales. Análisis de composición de sal. Determinación espectrométrica de masas, titrimétrica y gravimétrica de litio, hierro y manganeso en mezclas de fosfato.

trabajo del curso, añadido el 24/01/2016


Métodos gravimétricos para la determinación de manganeso en forma de óxido, sulfuro, fosfato, picrolonato. Estudio del elemento mediante permanganatometría, yodometría, valoración potenciométrica. Análisis de soluciones por métodos fotométricos y luminiscentes.

trabajo del curso, añadido el 28/10/2012


Características generales del manganeso, sus propiedades físicas y químicas básicas, historia de descubrimientos y logros modernos en la investigación. Prevalencia de este elemento químico en la naturaleza, direcciones de su aplicación en la industria, producción.

El dióxido de manganeso es un compuesto inorgánico, óxido de manganeso (IV) con la fórmula MnO2. Ocurre naturalmente como el mineral pirolusita, muy extendido. En la industria, el dióxido de manganeso se obtiene mediante electrólisis de una solución de sulfato de manganeso, en laboratorios, a partir de permanganato de potasio mediante calentamiento o interacción con peróxido de hidrógeno.

Propiedades

Polvo fino o finamente cristalino de color marrón oscuro o negro. No se disuelve en agua. Se descompone cuando se calienta por encima de +105 °C. Tóxico.

Químicamente, el reactivo es muy estable y se considera el compuesto de manganeso que contiene oxígeno más estable. En condiciones normales reacciona débilmente. Exhibe propiedades anfóteras, es decir. forma tanto ácidos como álcalis. Puede actuar como agente reductor, pero más a menudo como agente oxidante fuerte. Reacciona con ácidos inorgánicos y orgánicos fuertes, como sulfúrico, clorhídrico, nítrico, oxálico para formar sales: sulfatos, cloruros, nitratos, oxalatos. Al reaccionar con el ácido clorhídrico, se libera cloro. Con ácidos nítrico y sulfúrico - oxígeno. Interactúa con agentes oxidantes fuertes. En reacciones con álcalis forma sales del ácido de manganeso (H2MnO3): manganitas.

		Dióxido de manganeso 91% EDM

Esto es interesante

• La humanidad ha estado usando la sustancia casi desde sus inicios. Los arqueólogos han descubierto que las pinturas rupestres de la cueva de Lascaux (Francia) fueron realizadas precisamente con dióxido de manganeso. Estos dibujos, según la datación por radiocarbono, tienen entre 17 y 19 mil años.
• Hay evidencia aún más antigua. En la cueva de Pech-de-Laze (Francia) se encontraron trozos de piedra negra, que es dióxido de manganeso. Estas piedras parecen haber sido utilizadas por los neandertales para iniciar o mantener incendios hace aproximadamente medio millón de años.

Medidas de precaución

Se refiere al peligro de clase 2 para la salud humana. Puede ingerirse por inhalación de polvo en aerosol. Provoca irritación al contacto con la piel. Si se ingiere o inhala, se acumula en el cuerpo. Una dosis alta del reactivo que ingresa al cuerpo tiene un efecto negativo sobre el sistema respiratorio, el sistema nervioso central y el cardiovascular. De acuerdo con las reglas de seguridad establecidas por GOST, cuando se trabaja con dióxido de manganeso, se debe usar ropa especial, guantes de goma y respiradores tipo "pétalo" con filtro de polvo y gafas de seguridad. Se debe comprobar periódicamente la concentración del reactivo en el aire del área de trabajo. La propia habitación debe estar equipada con ventilación forzada.

El dióxido de manganeso se almacena y transporta en bolsas resistentes a la humedad, papel o plástico impregnado, así como en contenedores de acero y bidones de cartón. Almacenado en almacenes cubiertos.

Solicitud

revisión general

El manganeso es el elemento VIIB del subgrupo del período IV. La estructura electrónica del átomo es 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2, los estados de oxidación más característicos en los compuestos son de +2 a +7.

El manganeso es un elemento bastante común y constituye el 0,1% (fracción de masa) de la corteza terrestre. Encontrados en la naturaleza sólo en forma de compuestos, los principales minerales son la pirolusita (dióxido de manganeso MnO2.), gauskanita Mn3O4 y brownita Mn2O3.

Propiedades físicas

El manganeso es un metal de color blanco plateado, duro y quebradizo. Su densidad es de 7,44 g/cm 3, su punto de fusión es de 1245 o C. Se conocen cuatro modificaciones cristalinas del manganeso.

Propiedades químicas

El manganeso es un metal activo; en varios voltajes se encuentra entre el aluminio y el zinc. En el aire, el manganeso está cubierto por una fina película de óxido que lo protege de una mayor oxidación incluso cuando se calienta. En estado finamente triturado, el manganeso se oxida fácilmente.

3Mn + 2O 2 = Mn 3 O 4– cuando se calcina al aire

El agua a temperatura ambiente actúa sobre el manganeso muy lentamente, pero cuando se calienta actúa más rápido:

Manganeso + H2O = Manganeso(OH)2 + H2

Se disuelve en ácidos clorhídrico y nítrico diluidos, así como en ácido sulfúrico caliente (en frío). H2SO4 es prácticamente insoluble):

Mn + 2HCl = MnCl 2 + H 2 Mn + H 2 SO 4 = MnSO 4 + H 2

Recibo

El manganeso se obtiene de:

1. electrólisis de la solución MnSO4. En el método electrolítico, el mineral se reduce y luego se disuelve en una mezcla de ácido sulfúrico y sulfato de amonio. La solución resultante se somete a electrólisis.

2. Reducción de sus óxidos con silicio en hornos eléctricos.

Solicitud

Se utiliza manganeso:

1. en la producción de aceros aleados. El acero al manganeso, que contiene hasta un 15% de manganeso, tiene una gran dureza y resistencia.

2. el manganeso forma parte de varias aleaciones a base de magnesio; aumenta su resistencia a la corrosión.

Óxidos de magnano

El manganeso forma cuatro óxidos simples: MnO, Mn2O3, MnO2 Y Mn2O7 y óxido mixto Mn3O4. Los dos primeros óxidos tienen propiedades básicas, el dióxido de manganeso. MnO2 es anfótero y el óxido superior Mn2O7 es anhídrido de ácido permanganico HMnO4. También se conocen derivados de manganeso (IV), pero el óxido correspondiente MnO3 no recibido.

Compuestos de manganeso (II)

El estado de oxidación +2 corresponde al óxido de manganeso (II) MnO, hidróxido de manganeso manganeso(oh) 2 y sales de manganeso(II).

El óxido de manganeso (II) se obtiene en forma de polvo verde reduciendo otros óxidos de manganeso con hidrógeno:

MnO 2 + H 2 = MnO + H 2 O

o durante la descomposición térmica de oxalato o carbonato de manganeso sin acceso de aire:

MnC 2 O 4 = MnO + CO + CO 2 MnCO 3 = MnO + CO 2

Cuando los álcalis actúan sobre soluciones de sales de manganeso (II), precipita un precipitado blanco de hidróxido de manganeso Mn(OH)2:

MnCl2 + NaOH = Mn(OH)2 + 2NaCl

En el aire se oscurece rápidamente y se oxida en hidróxido de manganeso (IV) marrón Mn (OH) 4:

2Mn(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O =2 Mn(OH) 4

El óxido y el hidróxido de manganeso (II) presentan propiedades básicas y son fácilmente solubles en ácidos:

Mn(OH)2 + 2HCl = MnCl2 + 2H2O

Las sales de manganeso (II) se forman cuando el manganeso se disuelve en ácidos diluidos:

Mn + H 2 SO 4 = MnSO 4 + H 2- cuando se calienta

o por la acción de ácidos sobre diversos compuestos naturales de manganeso, por ejemplo:

MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

En forma sólida, las sales de manganeso (II) son de color rosa; las soluciones de estas sales son casi incoloras.

Al interactuar con agentes oxidantes, todos los compuestos de manganeso (II) exhiben propiedades reductoras.

Compuestos de manganeso (IV)

El compuesto de manganeso (IV) más estable es el dióxido de manganeso de color marrón oscuro. MnO2. Se forma fácilmente tanto durante la oxidación de compuestos de manganeso inferiores como durante la reducción de compuestos de manganeso superiores.

MnO2- un óxido anfótero, pero tanto las propiedades ácidas como las básicas se expresan muy débilmente.

En un ambiente ácido, el dióxido de manganeso es un agente oxidante fuerte. Cuando se calienta con ácidos concentrados, se producen las siguientes reacciones:

2MnO 2 + 2H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + O 2 + 2H 2 O MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

Además, en la primera etapa de la segunda reacción, primero se forma cloruro de manganeso (IV) inestable, que luego se descompone:

MnCl4 = MnCl2 + Cl2

cuando la fusión MnO2 Las manganitas se obtienen con álcalis u óxidos básicos, por ejemplo:

MnO 2 +2KOH = K 2 MnO 3 + H 2 O

Al interactuar MnO2 con ácido sulfúrico concentrado se forma sulfato de manganeso MnSO4 y se libera oxígeno:

2Mn(OH)4 + 2H2SO4 = 2MnSO4 + O2 + 6H2O

Interacción MnO2 con agentes oxidantes más fuertes conduce a la formación de compuestos de manganeso (VI) y (VII), por ejemplo, cuando se fusiona con clorato de potasio, se forma manganato de potasio:

3MnO 2 + KClO 3 + 6KOH = 3K2MnO 4 + KCl + 3H 2 O

y cuando se expone al dióxido de polonio en presencia de ácido nítrico - ácido de manganeso:

2MnO 2 + 3PoO 2 + 6HNO 3 = 2HMnO 4 + 3Po(NO 3) 2 + 2H 2 O

Aplicaciones del MnO 2

Como agente oxidante MnO2 Se utiliza en la producción de cloro a partir de ácido clorhídrico y en celdas galvánicas secas.

Compuestos de manganeso (VI) y (VII)

Cuando el dióxido de manganeso se fusiona con carbonato y nitrato de potasio, se obtiene una aleación verde, de la cual se pueden aislar cristales de manganato de potasio de color verde oscuro. K2MnO4- sales de ácido permangánico muy inestable H2MnO4:

MnO 2 + KNO 3 + K 2 CO 3 = K 2 MnO 4 + KNO 2 + CO 2

en una solución acuosa, los manganatos se transforman espontáneamente en sales del ácido de manganeso HMnO4 (permanganatos) con la formación simultánea de dióxido de manganeso:

3K 2 MnO 4 + H 2 O = 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOH

en este caso, el color de la solución cambia de verde a carmesí y se forma un precipitado de color marrón oscuro. En presencia de álcali, los manganatos son estables, en un ambiente ácido, la transición de manganato a permanganato ocurre muy rápidamente.

Cuando agentes oxidantes fuertes (por ejemplo, cloro) actúan sobre una solución de manganato, esta última se convierte completamente en permanganato:

2K 2 MnO 4 + Cl 2 = 2KMnO 4 + 2KCl

Permanganato de potasio KMnO4- la sal más famosa del ácido permangánico. Aparece como cristales de color púrpura oscuro, moderadamente solubles en agua. Como todos los compuestos de manganeso (VII), el permanganato de potasio es un fuerte agente oxidante. Oxida fácilmente muchas sustancias orgánicas, convierte las sales de hierro (II) en sales de hierro (III), oxida el ácido sulfuroso en ácido sulfúrico, libera cloro del ácido clorhídrico, etc.

En reacciones redox KMnO4(y el MnO4-)puede restaurarse en diversos grados. Dependiendo del pH del medio, el producto de reducción puede ser un ion. mn 2+(en un ambiente ácido), MnO2(en un ambiente neutro o ligeramente alcalino) o ion MnO4 2-(en un ambiente altamente alcalino), por ejemplo:

KMnO4 + KNO 2 + KOH = K 2 MnO 4 + KNO 3 + H 2 O- en un ambiente altamente alcalino 2KMnO 4 + 3KNO 2 + H 2 O = 2MnO 2 + 3KNO 3 + 2KOH– en neutro o ligeramente alcalino 2KMnO 4 + 5KNO 2 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 5KNO 3 + 3H 2 O– en un ambiente ácido

Cuando se calienta en forma seca, el permanganato de potasio ya a una temperatura de aproximadamente 200 o C se descompone según la ecuación:

2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Ácido de permanganato libre correspondiente a los permanganatos. HMnO4 no se ha obtenido en estado anhidro y sólo se conoce en solución. La concentración de su solución se puede aumentar al 20%. HMnO4- un ácido muy fuerte, completamente disociado en iones en una solución acuosa.

Óxido de manganeso (VII) o anhídrido de manganeso, Mn2O7 Puede prepararse mediante la acción de ácido sulfúrico concentrado sobre permanganato de potasio: 2KMnO 4 + H 2 SO 4 = Mn 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

El anhídrido de manganeso es un líquido aceitoso de color marrón verdoso. Es muy inestable: cuando se calienta o entra en contacto con sustancias inflamables, explota en dióxido de manganeso y oxígeno.

Como agente oxidante energético, el permanganato de potasio se utiliza ampliamente en laboratorios e industrias químicas, también sirve como desinfectante. La reacción de descomposición térmica del permanganato de potasio se utiliza en el laboratorio para producir oxígeno.

Óxido de manganeso (II)- MnO - óxido de manganeso inferior, monóxido.

Óxido básico. Insoluble en agua. Se oxida fácilmente para formar una capa frágil de MnO 2. Reducido a manganeso cuando se calienta con hidrógeno o metales activos.

El óxido de manganeso (II) se puede obtener mediante calcinación de sales de manganeso (II) que contienen oxígeno a una temperatura de 300 °C en una atmósfera de gas inerte. A partir del común MnO 2 se obtiene mediante reducción parcial a temperaturas de 700-900 °C con hidrógeno o monóxido de carbono.

Hidróxido de manganeso (II)- compuesto inorgánico, hidróxido metálico de manganeso de fórmula Mn(OH) 2, cristales de color rosa claro, insoluble en agua. Muestra propiedades básicas débiles. Se oxida en el aire.

El hidróxido de manganeso (II) se forma por la interacción de sus sales con álcalis:

Propiedades químicas.

· El hidróxido de manganeso (II) se oxida fácilmente en el aire para formar oxohidróxido de manganeso de color marrón, que luego se descompone en óxido de manganeso (IV):

· El hidróxido de manganeso (II) tiene propiedades básicas. Reacciona con ácidos y óxidos ácidos:

· El hidróxido de manganeso (II) tiene propiedades reductoras. En presencia de agentes oxidantes fuertes, puede oxidarse formando permanganato:

Óxido de manganeso (III)- compuesto inorgánico, óxido metálico de manganeso de fórmula Mn 2 O 3, cristales de color marrón negruzco, insolubles en agua.

Recibo.

· Los minerales braunita, kurnakita y bixbyita se encuentran en la naturaleza: óxido de manganeso con diversas impurezas.

· Oxidación del óxido de manganeso(II):

Reducción de óxido de manganeso (IV):

Propiedades químicas.

· Se descompone al calentarse:

· Al disolverse en ácidos se desproporciona:

· Al fusionarse con óxidos metálicos forma sales de manganita:

No se disuelve en agua.

Hidróxido de manganeso (III) –Mn2O3ּ H2O o MnО(OH) se produce naturalmente como un mineral manganita(mineral de manganeso marrón). El hidróxido de manganeso (III) producido artificialmente se utiliza como pintura de color negro-marrón.

Al interactuar con agentes oxidantes ácidos, se forma. sales de manganeso.

Las sales de manganeso (II), por regla general, son muy solubles en agua, excepto Mn 3 (PO 4) 2, MnS, MnCO 3.

sulfato de manganeso(II) MnSO 4 es una sal blanca, uno de los compuestos más estables del manganeso (II). Se presenta en la naturaleza en forma de hidrato cristalino MnSO 4 · 7H 2 O. Se utiliza para teñir tejidos y también, junto con el cloruro de manganeso (II) MnCl 2, para producir otros compuestos de manganeso.

carbonato de manganeso(II) El MnCO 3 se presenta en la naturaleza en forma de pshat de manganeso y se utiliza en metalurgia.

nitrato de manganeso(II) El Mn(NO 3) 2 se obtiene sólo artificialmente y se utiliza para la separación de metales de tierras raras.

Las sales de manganeso son catalizadores de procesos oxidativos en los que interviene oxígeno. Se utilizan en secadores. El aceite de linaza con la adición de dicho agente secante se llama aceite secante.

Óxido de manganeso (IV) (dióxido de manganeso) El MnO 2 es un polvo de color marrón oscuro, insoluble en agua. El compuesto más estable de manganeso, muy extendido en la corteza terrestre (mineral pirolusita).

Propiedades químicas.

En condiciones normales se comporta de forma bastante inerte. Cuando se calienta con ácidos, exhibe propiedades oxidantes, por ejemplo, oxida el ácido clorhídrico concentrado a cloro:

Con los ácidos sulfúrico y nítrico, el MnO 2 se descompone con la liberación de oxígeno:

Al interactuar con agentes oxidantes fuertes, el dióxido de manganeso se oxida a compuestos Mn 7+ y Mn 6+:

El dióxido de manganeso presenta propiedades anfóteras. Así, cuando una solución de ácido sulfúrico de sal de MnSO 4 se oxida con permanganato de potasio en presencia de ácido sulfúrico, se forma un precipitado negro de sal de Mn(SO 4) 2.

Y cuando se fusiona con álcalis y óxidos básicos, el MnO 2 actúa como un óxido ácido, formando sales: manganitas:

Es un catalizador para la descomposición del peróxido de hidrógeno:

Recibo.

En condiciones de laboratorio se obtiene por descomposición térmica del permanganato de potasio:

También se puede preparar haciendo reaccionar permanganato de potasio con peróxido de hidrógeno. En la práctica, el MnO 2 resultante descompone catalíticamente el peróxido de hidrógeno, por lo que la reacción no se completa.

A temperaturas superiores a 100 °C, reducción del permanganato de potasio con hidrógeno:

64. Compuestos de manganeso (VI), métodos de preparación y propiedades. Óxido de manganeso (VII), ácido permangánico y permanganatos: preparación, propiedades, aplicación.

Óxido de manganeso (VI)- un compuesto inorgánico, el óxido metálico de manganeso de fórmula MnO 3, una sustancia amorfa de color rojo oscuro, reacciona con el agua.

Formado por la condensación de los vapores violetas que se desprenden al calentar una solución de permanganato de potasio en ácido sulfúrico:

Propiedades químicas.

· Se descompone al calentarse:

Reacciona con el agua:

Con álcalis forma sales - manganatos:

Hidróxido de manganeso (VI) presenta un carácter ácido. El ácido de manganeso (VI) libre es inestable y desproporcionado en una solución acuosa según el siguiente esquema:

3H 2 MnO 4 (c) → 2HMnO 4 (c) + MnO 2 (s) + 2H 2 O (l).

Manganatos (VI) Se forman por la fusión de dióxido de manganeso con álcali en presencia de agentes oxidantes y tienen un color verde esmeralda. En un ambiente fuertemente alcalino, los manganatos (VI) son bastante estables. Al diluir soluciones alcalinas, se produce hidrólisis, acompañada de desproporción:

3K 2 MnO 4 (c) + 2H 2 O (l) → 2KMnO 4 (c) + MnO 2 (s) + 4KOH (c).

Los manganatos (VI) son agentes oxidantes fuertes que se reducen en un ambiente ácido a manganeso(II), y en ambientes neutros y alcalinos – hasta MnO2. Bajo la influencia de agentes oxidantes fuertes, los manganatos (VI) pueden oxidarse hasta Mn(VII):

2K 2 MnO 4 (c) + Cl 2 (g) → 2KMnO 4 (c) + 2KCl (c).

Cuando se calienta por encima de 500 o C, el manganato (VI) se descompone en productos:

manganato (IV) y oxígeno:

2K 2 MnO 4 (t) → K 2 MnO 3 (t) + O 2 (g).

Óxido de manganeso (VII) Mn 2 O 7- líquido aceitoso de color marrón verdoso (t pl =5,9 °C), inestable a temperatura ambiente; un oxidante fuerte, al entrar en contacto con sustancias inflamables las enciende, posiblemente con una explosión. Explota por un empujón, por un destello de luz brillante, al interactuar con sustancias orgánicas. El óxido de manganeso (VII) Mn 2 O 7 se puede obtener mediante la acción de ácido sulfúrico concentrado sobre permanganato de potasio:

El óxido de manganeso (VII) resultante es inestable y se descompone en óxido de manganeso (IV) y oxígeno:

Al mismo tiempo, se libera ozono:

El óxido de manganeso (VII) reacciona con el agua para formar ácido permangánico, que tiene un color rojo violeta:

No fue posible obtener ácido permangánico anhidro, en solución es estable hasta una concentración del 20%. Este ácido muy fuerte, el grado aparente de disociación en una solución con una concentración de 0,1 mol/dm 3 es del 93%.

ácido permangánico – agente oxidante fuerte . Interactúa aún más enérgicamente Mn2O7, las sustancias inflamables se encienden al entrar en contacto con él.

Las sales del ácido permangánico se llaman permanganatos . El más importante de ellos es el permanganato de potasio, que es un agente oxidante muy fuerte. Sus propiedades oxidantes frente a sustancias orgánicas e inorgánicas se encuentran a menudo en la práctica química.

El grado de reducción del ion permanganato depende de la naturaleza del medio:

1) ambiente ácido Mn(II) (sales de Mn 2+)

MnO 4 - +8H + +5ē = Mn 2+ +4H 2 O, E 0 = +1,51 B

2) ambiente neutral Mn(IV) (óxido de manganeso(IV))

MnO 4 - +2H 2 O+3ē=MnO 2 +4OH - ,E 0 = +1,23 B

3) ambiente alcalino Mn(VI) (manganatos M 2 MnO 4)

MnO 4 - +ē =MnO 4 2-, mi 0 = +0,56B

Como puede verse, los permanganatos exhiben las propiedades oxidantes más fuertes. en un ambiente ácido.

La formación de manganatos se produce en una solución fuertemente alcalina, lo que suprime la hidrólisis. K2MnO4. Dado que la reacción suele tener lugar en soluciones bastante diluidas, el producto final de la reducción del permanganato en un ambiente alcalino, como en un ambiente neutro, es MnO 2 (ver desproporción).

A una temperatura de aproximadamente 250 o C, el permanganato de potasio se descompone según el siguiente esquema:

2KMnO 4(t) K 2 MnO 4(t) + MnO 2(t) + O 2(g)

El permanganato de potasio se utiliza como antiséptico. Se utilizan soluciones acuosas en concentraciones variables del 0,01 al 0,5% para desinfectar heridas, hacer gárgaras y otros procedimientos antiinflamatorios. Se utilizan con éxito soluciones de permanganato de potasio al 2 - 5% para las quemaduras de la piel (la piel se seca y no se forma una burbuja). Para los organismos vivos, los permanganatos son venenos (provocan la coagulación de las proteínas). Su neutralización se realiza con una solución al 3%. H2O2, acidificado con ácido acético:

2KMnO 4 +5H 2 O 2 +6CH 3 COOH→2Mn(CH 3 COO) 2 +2CH 3 COCINAR +8H 2 O+ 5O 2

65. Compuestos de renio (II), (III), (VI). Compuestos de renio (VII): óxido, ácido de renio, perrenatos.

Óxido de renio (II)- un compuesto inorgánico, óxido metálico de renio de fórmula ReO, cristales negros, insolubles en agua, forma hidratos.

El hidrato de óxido de renio ReO H 2 O se forma cuando el cadmio reduce el ácido de renio en un ambiente ácido:

Óxido de renio (III)- un compuesto inorgánico, óxido metálico de renio de fórmula Re 2 O 3, polvo negro, insoluble en agua, forma hidratos.

Obtenido por hidrólisis de cloruro de renio (III) en medio alcalino:

Se oxida fácilmente en agua:

Óxido de renio (VI)- compuesto inorgánico, óxido metálico de renio de fórmula ReO 3, cristales de color rojo oscuro, insoluble en agua.

Recibo.

· Proporción de óxido de renio(VII):

Reducción de óxido de renio (VII) con monóxido de carbono:

Propiedades químicas.

· Se descompone al calentarse:

· Oxidado con ácido nítrico concentrado:

Forma renitas y perrenatos con hidróxidos de metales alcalinos:

· Oxidado por el oxígeno del aire:

Reducido por hidrógeno:

Óxido de renio (VII)- compuesto inorgánico, óxido metálico de renio de fórmula Re 2 O 7, cristales higroscópicos de color amarillo claro, se disuelve en agua fría, reacciona con agua caliente.

Recibo.

Oxidación del renio metálico:

· Descomposición al calentar óxido de renio(IV):

Oxidación del óxido de renio (IV):

· Descomposición al calentar ácido renio:

Propiedades químicas.

· Se descompone al calentarse:

· Reacciona con agua caliente:

Reacciona con álcalis para formar perrenatos:

· Es un agente oxidante:

Reducido por hidrógeno:

· Comportiza con renio:

Reacciona con monóxido de carbono:

ácido rénico- compuesto inorgánico, ácido que contiene oxígeno con la fórmula HReO 4, existe solo en soluciones acuosas, forma sales perrena.

La transferencia de renio de compuestos poco solubles, como ReO y ReS2, a una solución se lleva a cabo mediante descomposición ácida o fusión alcalina con la formación de perrenatos solubles o ácido de renio. Por el contrario, la extracción de renio de soluciones se realiza por precipitación en forma de perrenatos poco solubles de potasio, cesio, talio, etc. De gran importancia industrial es el perrenato de amonio, del que se obtiene el renio metálico mediante reducción con hidrógeno.

El ácido rénico se obtiene disolviendo Re2O7 en agua:

Re2O7 + H2O = 2HReO4.

También se obtienen soluciones de ácido renio disolviendo renio metálico en peróxido de hidrógeno, agua con bromo y ácido nítrico. El exceso de peróxido se elimina hirviendo. El ácido rénico se obtiene mediante la oxidación de óxidos y sulfuros inferiores de perrenatos mediante intercambio iónico y electrodiálisis. Por conveniencia, la Tabla 2 muestra las densidades de las soluciones de ácido de renio.

El ácido rénico es estable. A diferencia de los ácidos perclórico y de manganeso, tiene propiedades oxidantes muy débiles. Su recuperación suele ser lenta. Como agentes reductores se utilizan amalgamas metálicas y agentes químicos.

Los perrenatos son menos solubles y térmicamente más estables que los correspondientes percloratos y permanganatos.

Los perrenatos de talio, cesio, rubidio y potasio tienen la solubilidad más baja.

Los perrenatos Tl, Rb, Cs, K, Ag son sustancias poco solubles, los perrenatos, Ba, Pb (II) tienen una solubilidad media, los perrenatos de Mg, Ca, Cu, Zn, Cd, etc. muy soluble en agua. Como parte de los perrenatos de potasio y amonio, el renio se aísla de soluciones industriales.

Perrenato de potasio KReO4: pequeños cristales hexagonales incoloros. Se funde sin descomponerse a 555°; a temperaturas más altas se evapora, disociando parcialmente. La solubilidad de la sal en una solución acuosa de ácido de renio es mayor que en agua, mientras que en presencia de H2SO4 permanece prácticamente sin cambios.

El perrenato de amonio NH4ReO4 se obtiene neutralizando el ácido de renio con amoníaco. Relativamente bien soluble en agua. Al cristalizar en soluciones, forma soluciones sólidas continuas con KReO4. Cuando se calienta al aire, se descompone a partir de 200°, dando un sublimado que contiene Re2O7 y un residuo negro de ReO2. Cuando se descompone en una atmósfera inerte, solo se forma óxido de renio (IV) según la reacción:

2NH4ReO4 = 2ReO2 + N2 + 4H2O.

Cuando una sal se reduce con hidrógeno se obtiene un metal.

Entre las sales de ácido renio con bases orgánicas, destacamos el perrenato de nitrona C20H17N4ReO4, que tiene una solubilidad muy baja en soluciones de acetato, especialmente en presencia de un exceso de acetato de nitrona. La formación de esta sal se utiliza para cuantificar el renio.

Autor: Enciclopedia Química IL Knunyants

ÓXIDOS DE MANGANESO: MnO, Mn2O3, MnO2, Mn3O4, Mn2O7, Mn5O8. Excepto Mn 2 O 7, todos los óxidos son cristales y son insolubles en agua. Cuando se calientan óxidos superiores, se separa O2 y se forman óxidos inferiores:

Cuando se exponen al aire o en una atmósfera de O2 por encima de 300 °C, el MnO y el Mn2O3 se oxidan a MnO2.

Anhidro e hidratado. Los óxidos de manganeso se incluyen en la composición de los minerales de manganeso y ferromanganeso en forma de minerales pirolusita b -MnO 2, psilomelano mMO* nMnO 2 * xH 2 O [M = Ba, Ca, K, Mn(H)], manganita b -MnOOH (Mn 2 O 3 * H 2 O), lechada g-MnOOH, braunita 3Mn 2 O 3 * MnSiO 3, etc. con un contenido de MnO 2 del 60-70%. El procesamiento de minerales de manganeso incluye el enriquecimiento húmedo y la posterior separación química de los óxidos MnO 2 o Mn 2 O 3 mediante métodos de sulfitización y sulfatización, carbonización y reducción. asado, etc.

Monóxido MnO (mineral manganosita). Hexagon es estable hasta -155,3 °C. modificación, arriba - cúbica (ver tabla). Semiconductor. Antiferroimán con punto Néel 122 K; revista. susceptibilidad + 4,85* 10 - 3 (293 K). Tiene propiedades débilmente básicas; se reduce a Mn mediante hidrógeno y metales activos cuando se calienta. Cuando el MnO interactúa con ácidos, se forman sales de Mn(II), con una fusión de NaOH a 700-800°C y un exceso de O 2 - Na 3 MnO 4, cuando se expone a sulfuro de (NH 4) 2 S - MnS. Se obtiene por descomposición de Mn(OH) 2, Mn(C 2 O 4), Mn(NO 3) 2 o MnCO 3 en atmósfera inerte a 300 °C, controlada por la reducción de MnO 2 o Mn 2 O 3 con hidrógeno o CO a 700-900 ° CON. Componente de ferritas y otras cerámicas. materiales, escorias para desulfuración de metales, microfertilizantes, catalizador de deshidrogenación de piperidina, antiferromagnéticos. material.

El sesquióxido Mn 2 O 3 existe en dos modificaciones: rómbico. a (mineral kurnakita) y cúbica. b (mineral bixbyita), temperatura de transición a : b 670 °C; paramagnético, magnético susceptibilidad +1,41 10 - 5 (293 K); se reduce por H 2 a 300°C a MnO, y por aluminio cuando se calienta a Mn.

Bajo la influencia de H 2 SO 4 y HNO 3 diluidos, se convierte en MnO 2 y sal de Mn(II). El Mn 2 O 3 se obtiene termodinámicamente por descomposición del MnOOH.

Óxido de manganeso (II, III) Mn 3 O 4 (mineral hausmannita); a -Mn 3 O 4 a 1160°C se transforma en b -Mn 3 O 4 con cristalino cúbico. rallar; D H 0 transición a : b 20,9 kJ/mol; paramagnético, magnético susceptibilidad + 1,24* 10 - 5 (298 K). Exhibe propiedades químicas inherentes al MnO y al Mn 2 O 3 .

El dióxido de MnO 2 es el compuesto de Mn más común en la naturaleza; La modificación b (pirolusita mineral) es la más estable. Rombo conocido. g -MnO 2 (ramsdelita mineral o polianita), así como a, d y e, considerados como soluciones sólidas de diversas formas de MnO 2. Paramagnético, magnético susceptibilidad + 2,28* 10 - 3 (293 K). Dióxido de manganeso: no estequiométrico. compuesto, siempre hay falta de oxígeno en su red. Anfótero. El H2 se reduce a MnO a 170°C. Al interactuar con NH 3, se forman H 2 O, N 2 y Mn 2 O 3. Bajo la influencia del O 2 en la masa fundida, el NaOH da Na 2 MnO 4, en forma concentrada. ácidos: las sales correspondientes de Mn(IV), H 2 O y O 2 (o Cl 2 en el caso del ácido clorhídrico). El MnO 2 se obtiene mediante la descomposición de Mn(NO 3) 2 o Mn(OH) 2 a 200°C en aire, la reducción de KMnO 4 en un ambiente neutro y la electrólisis de sales de Mn(II). Se utiliza para la producción de Mn y sus compuestos, secantes, como despolarizador en elementos secos, componente del pigmento marrón (ámbar) para pinturas, para abrillantado de vidrio, como reactivo para la detección de Cl -, agente oxidante en hidrometalurgia de Zn, Cu, U, componente catalizador en cartuchos de hopcalita, etc. El MnO 2 activo, obtenido por la interacción de soluciones acuosas de MnSO 4 y KMnO 4, es un agente oxidante en química orgánica.

Óxido de manganeso (VII) Mn 2 O 7 (heptaóxido de dimanganeso, anhídrido de manganeso) - líquido verde aceitoso; punto de fusión 5,9°C; densidad 2,40 g/cm 3 ; Muestra D H 0 -726,3 kJ/mol. Por encima de 50 °C, con calentamiento lento, comienza a descomponerse con liberación de O 2 y formación de óxidos inferiores, y a temperaturas más altas o velocidades de calentamiento elevadas explota; Extremadamente sensible a las influencias mecánicas y térmicas. Agente oxidante fuerte; al entrar en contacto con Mn 2 O 7, las sustancias inflamables se encienden. ÓXIDOS DE MANGANESOb. Se obtiene haciendo reaccionar KMnO 4 con H Z SO 4 en frío.

El óxido de Mn 5 O 8, o Mn 2 II (Mn IV O 4) 3, es un sólido; insoluble en agua; se puede obtener por oxidación de MnO o Mn 3 O 4 ; se descompone fácilmente en MnO 2 y O 2.

De los hidróxidos de Mn, estequiométricos. Los compuestos son sólo Mn(OH) 2 , MnO(OH) y HMnO 4 , otros son hidratos. Óxidos de composición variable, similares en propiedades químicas a los óxidos correspondientes. Las propiedades ácidas de los hidróxidos aumentan al aumentar el grado de oxidación del Mn: Mn(OH) 2< MnО(ОН) (или Mn 2 O 3 * xH 2 O) < MnO 2 * xН 2 О < Mn 3 О 4 * xН 2 О < Н 2 MnО 4 < НMnО 4 . Гидроксид Мn(II) практически не растворим в воде (0,0002 г в 100 г при 18 °С); основание средней силы; растворим в растворах солей NH 4 ; на воздухе постепенно буреет в результате окисления до MnО 2 * xН 2 О.

El hidróxido de Mn(III) MnO(OH) se conoce en dos modificaciones; a 250 °C al vacío se deshidrata hasta g-Mn 2 O 3; no soluble en agua Naturaleza la manganita no se descompone con HNO 3 y H 2 SO 4 diluido, pero reacciona lentamente con H 2 SO 3; la obtenida artificialmente se descompone fácilmente con ácidos minerales; El O 2 se oxida a b-MnO 2. Véase también Manganatos.

ÓXIDO DE MANGANESO. tóxico; MPC ver art. Manganeso.

Enciclopedia química. Volumen 2 >>