Oksida	MnO	Mn2O3	MnO2	(MnO3)	Mn2O7
Properti	diucapkan dasar	dasar	amfoter	bersifat asam	dengan kuat bersifat asam
Hidroksida	Mn(OH)2	Mn(OH)3	Mn(OH) 4 H 2 MnO 3	H2MnO4	HMnO4
Properti	diucapkan dasar	dasar	amfoter	bersifat asam	sangat asam
Judul	mangan(II) hidroksida; garam Mn(II).	mangan(III) hidroksida; garam Mn(III).	mangan(IV) hidroksida; manganat(IV)	Asam mangan (VI); manganat(VI)	asam mangan (VII); permanganat
Memperkuat sifat asam
Memperkuat sifat dasar

Senyawa mangan (II). Mangan(II) oksida dan hidroksida hanya menunjukkan sifat dasar. Mereka tidak larut dalam air, tetapi mudah larut dalam asam membentuk garam mangan divalen.

Sebagian besar garam mangan divalen sangat larut dalam air dan mengalami hidrolisis pada kation. Garam yang sedikit larut termasuk garam antara - sulfida, fosfat, dan karbonat.

Dalam bentuk kristal, garam mangan (II) memiliki warna agak merah muda; dalam larutan berair praktis tidak berwarna.

Mangan hidroksida divalen terbentuk secara tidak langsung - melalui aksi alkali pada larutan garam. Pada saat pembentukan, endapan putih terbentuk (lebih sering diamati sebagai endapan padat), yang di udara secara bertahap berubah menjadi coklat di bawah pengaruh oksigen atmosfer:

2Mn(OH) 2(s) + 2H 2 O (l) + O 2(g) → 2Mn(OH) 4(s)

Mangan (II) membentuk senyawa kompleks dengan bilangan koordinasi enam. Dalam larutan air, kompleks kationik dikenal dalam bentuk kompleks aqua [ M N(H2O) 6 ] 2+ dan amonia [ M N(NH3) 6 ] 2+ dan anionik – tiosianat [ M N(N.S.C.) 6 ] 4– dan sianida [ M N(CN) 6 ] 4- . Tetapi senyawa kompleks mangan divalen tidak stabil dan cepat terurai dalam larutan air.

Senyawa mangan (II) menunjukkan sifat pereduksi, teroksidasi dalam lingkungan netral menjadi mangan (IV), dalam lingkungan basa kuat menjadi mangan (VI), dan dalam lingkungan asam menjadi mangan (VII):

3MnSO 4 (a) + 2KClO 3 (a) +12KOH (a) → 3K 2 MnO 4 (a) + 2KCl (a) + 3K 2 SO 4 (a) + 6H 2 O (l)

2MnSO 4 (c) +5PbO 2 (t) +6HNO 3 (c) →2HMnO 4 (c) +3Pb(NO 3) 2 (c) +2PbSO 4 (c) +2H 2 O (l)

Jika secara in vitro Mn 2+ menunjukkan sifat restoratif, kemudian in vivo Mn 2+ sifat restoratifnya lemah karena efek stabilisasi bioligan.

Senyawa mangan (III). Garam mangan trivalen berwarna gelap dan cenderung membentuk garam kompleks (kompleks asam). Semua garam mangan(III) tidak stabil. Dalam larutan asam mereka mudah direduksi menjadi garam mangan (II). Dalam larutan netral, garam sederhana mudah terhidrolisis membentuk hidroksida Mn(III), yang dengan cepat berubah di udara menjadi mangan (IV) hidroksida. Mangan(III) hidroksida – Mn2O3ּ H2O atau MnО(OH) terjadi secara alami sebagai mineral manganita(bijih mangan coklat). Mangan (III) hidroksida yang diproduksi secara artifisial digunakan sebagai cat hitam-cokelat. Mangan (III) oksida, bila dipanaskan hingga suhu lebih dari 940 o C di udara atau di atas 1090 o C dalam aliran oksigen, berubah menjadi oksida campuran Mn3O4 komposisi stabil, yang digunakan dalam analisis berat.

Senyawa mangan(IV). Oksida Mn(IV) senyawa oksigen mangan paling stabil dalam kondisi normal. MnO2 dan hidroksidanya praktis tidak larut dalam air.

MnO2 menunjukkan dualitas redoks. Dalam lingkungan asam ia bertindak sebagai zat pengoksidasi kuat (+1,23 V), tereduksi menjadi Mn(II). Salah satu metode untuk memproduksi klorin didasarkan pada sifat ini:

MnO 2 (s) + 4HCl (c) → MnCl 2 (c) + Cl 2 (g) + 2H 2 O (l)

Dalam lingkungan basa di bawah pengaruh zat pengoksidasi Mn(IV) teroksidasi menjadi Mn(VI).

Pameran mangan (IV) hidroksida karakter amfoter– asam dan basa dalam takaran yang sama.

Garam mangan(IV) tidak stabil dan terurai dalam larutan air membentuk garam Mn(II).

Senyawa mangan(VI). Oksida mangan heksavalen belum diisolasi dalam bentuk bebas. Mangan (VI) hidroksida menunjukkan sifat asam. Asam mangan (VI) bebas tidak stabil dan tidak proporsional dalam larutan berair menurut skema berikut:

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

Manganat (VI) dibentuk oleh peleburan mangan dioksida dengan alkali dengan adanya zat pengoksidasi dan memiliki warna hijau zamrud. Dalam lingkungan yang sangat basa, manganat (VI) cukup stabil. Ketika larutan basa diencerkan, hidrolisis terjadi, disertai dengan disproporsionasi:

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

Manganat (VI) adalah zat pengoksidasi kuat yang tereduksi dalam lingkungan asam menjadi Mn(II), dan di lingkungan netral dan basa – hingga MnO2. Di bawah pengaruh zat pengoksidasi kuat, manganat (VI) dapat dioksidasi menjadi Mn(VII):

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

Jika dipanaskan di atas 500 o C, manganat (VI) terurai menjadi produk:

manganat (IV) dan oksigen:

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

Senyawa mangan (VII). Mangan(VII) oksida – Mn2O7 dilepaskan sebagai cairan berminyak berwarna hijau tua ketika asam sulfat pekat bereaksi dengan kalium permanganat:

2KMnO 4 (t) + H 2 SO 4 (k) = K 2 SO 4 (c) + Mn 2 O 7 (l) + H 2 O (l).

Mangan (VII) oksida stabil hingga 10 o C dan terurai secara eksplosif menurut skema berikut:

Mn 2 O 7 (l) → 2MnO 2 (s) + O 3 (g).

Saat berinteraksi Mn2O7 asam permanganat terbentuk dengan air HMnO4, yang memiliki warna ungu-merah:

Mn 2 O 7 (l) + H 2 O (l) = 2HMnO 4 (c) (hanya dalam bentuk ion MnO 4 – dan H+).

Tidak mungkin memperoleh asam permanganat anhidrat; dalam larutan asam ini stabil hingga konsentrasi 20%. Ini asam yang sangat kuat, derajat disosiasi semu dalam larutan dengan konsentrasi 0,1 mol/dm 3 adalah 93%.

Asam permanganat merupakan oksidator kuat. Berinteraksi dengan lebih energik Mn2O7, zat yang mudah terbakar akan menyala jika bersentuhan dengannya.

Garam dari asam permanganat disebut permanganat. Yang paling penting adalah kalium permanganat, yang merupakan zat pengoksidasi yang sangat kuat. Sifat pengoksidasinya terhadap zat organik dan anorganik sering dijumpai dalam praktik kimia.

Tingkat pemulihan ion permanganat tergantung pada sifat lingkungan:

lingkungan asam Mn(II) (Mn 2+ garam)

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

Media netral permanganat Mn(IV) (mangan(IV) oksida)

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

lingkungan basa Mn(VI) (manganat M 2 MnO 4)

MnO 4 - +ē = MnO 4 2-, E 0 = +0,56 B

Seperti dapat dilihat, permanganat menunjukkan sifat pengoksidasi yang paling kuat dalam lingkungan asam.

Pembentukan manganat terjadi dalam larutan yang sangat basa, yang menghambat hidrolisis K2MnO4. Karena reaksi biasanya berlangsung dalam larutan yang cukup encer, produk akhir dari reduksi permanganat dalam lingkungan basa, seperti dalam lingkungan netral, adalah MnO 2 (lihat disproporsionasi).

Pada suhu sekitar 250 o C, kalium permanganat terurai menurut skema berikut:

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

Kalium permanganat digunakan sebagai antiseptik. Larutan berair dengan berbagai konsentrasi dari 0,01 hingga 0,5% digunakan untuk mendisinfeksi luka, berkumur, dan prosedur antiinflamasi lainnya. Larutan kalium permanganat 2 - 5% berhasil digunakan untuk luka bakar pada kulit (kulit mengering dan gelembung tidak terbentuk). Bagi organisme hidup, permanganat adalah racun (menyebabkan koagulasi protein). Netralisasinya dilakukan dengan larutan 3%. H 2 O 2, diasamkan dengan asam asetat:

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

Mangan adalah elemen jejak aktif biologis yang ditemukan pada organisme hidup. Tubuh manusia mengandung sekitar 12 mg mangan, dengan 43% dari jumlah tersebut ditemukan di tulang dan sisanya di jaringan lunak. Ini adalah bagian dari sejumlah enzim. Mangan divalen meningkatkan aktivitas katalitik sejumlah besar enzim dari berbagai kelas - transferase, hidrolase, isomerase. Enzim glutamin sintetase yang mengandung mangan mengkatalisis biosintesis glutamin dari asam glutamat dan amonia dengan partisipasi ATP. Ion Mn 2+ menstabilkan konformasi asam nukleat, berpartisipasi dalam proses replikasi DNA, RNA dan sintesis protein. Ion Mn 3+ bersama dengan Fe 3+ adalah bagian dari transferin, superoksida dismutase dan asam fosfatase - bagian dari metaloprotein khas.

Mangan mempengaruhi hematopoiesis, pertumbuhan, reproduksi, metabolisme mineral, lipid dan karbohidrat, serta perkembangan tulang.

Dalam toksikologi, kalium permanganat digunakan untuk deteksi kualitatif metanol, novokain, dan kokain.

Larutan kalium permanganat digunakan sebagai titran untuk penentuan kuantitatif zat pereduksi: Fe2+, C2O42-, asam poli dan hidroksikarboksilat, aldehida, format, urat, asam askorbat dengan titrasi langsung dan sejumlah zat pengoksidasi (misalnya nitrat dan nitrit) dengan titrasi balik.

Senyawa mangan merupakan racun kuat yang bekerja pada sistem saraf pusat, mempengaruhi ginjal, paru-paru, dan jantung.

Senyawa mangan. Oksida, hidroksida.

Mangan membentuk beberapa oksida. Yang paling stabil adalah

МnО Мn2O3 МnO2 Мn2O7

Mangan (VII) oksida Mn2O7 adalah cairan berminyak berwarna hitam kehijauan, di atas 50°C terurai membentuk oksigen dan oksida yang lebih rendah, dan meledak pada suhu yang lebih tinggi:

2Mn2O7 = 4MnO2 + 3O2.

Menunjukkan sifat asam. Bereaksi dengan air membentuk asam permanganat:

Mn2O7 + H2O = 2HMnO4.

Mangan oksida hanya dapat diperoleh secara tidak langsung:

2KMnO4 + H2SO4 = Mn2O7 + K2SO4 + H2O.

Asam permanganat adalah asam kuat, sangat tidak stabil, terurai di atas 3°C:

4HMnO4 = 4MnO2 + 2H2O + 3O2.

Mangan (II) oksida MnO dan hidroksidanya Mn(OH)2 adalah zat basa.

Mereka bereaksi dengan asam membentuk garam mangan (II).

MnO + 2HCl = MnCl2 + 2H2O

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

Mn(OH)2 diperoleh melalui aksi basa pada garam Mn2+ yang larut

MnCl2 + 2NaOH = Mn(OH)2↓ + 2H2O

Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2↓

endapan putih

Karena ketidakstabilan, Mn(OH)2 sudah teroksidasi di udara, membentuk Mn(OH)4

2Mn(OH)2 + O2 + 2H2O = 2Mn(OH)4

Reaksi ini bersifat kualitatif untuk kation Mn2+

Mangan (IV) Qoksida, atau mangan dioksida, MnO2 dan Mn(OH)4 hidroksida adalah zat amfoter.

Ketika MnO2 bereaksi dengan asam sulfat, terbentuk mangan (IV) sulfat dengan stabilitas rendah.

МnО2 + 2H2SO4 = Mn(SO4)2 + 2 Н2O

Ketika MnO2 menyatu dengan basa, terjadi reaksi dengan pembentukan manganit (IV), yang dianggap sebagai garam asam permanganat H4MnO4

MnO2 + 4KOH = K4MnO4 + 2H2O

Mangan (IV) oksida, bergantung pada zat yang bereaksi, dapat menunjukkan sifat-sifat zat pengoksidasi dan zat pereduksi.

4HCl + MnO2 = MnCl2 + Cl2 + 2H2O

2MnO2 + 3РbО2 + 6НNOz = 2НМnО4 + 3Рb(NO3)2 + 2 Н2O

Pada reaksi pertama, MnO2 bertindak sebagai zat pengoksidasi, pada reaksi kedua - sebagai zat pereduksi.

Jadi, dalam rangkaian oksida mangan dan hidroksida dengan bilangan oksidasi berbeda, muncul pola umum: dengan meningkatnya bilangan oksidasi, sifat basa oksida hidroksida melemah, dan sifat asam meningkat.

Garam asam mangan disebut permanganat.

Yang paling terkenal adalah garam kalium permanganat KMnO4 - zat kristal berwarna ungu tua, cukup larut dalam air. Larutan KMnO4 berwarna merah tua, dan pada konsentrasi tinggi berwarna ungu, ciri anion MnO4-

Kalium permanganat terurai saat dipanaskan

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

Kalium permanganat adalah zat pengoksidasi yang sangat kuat; mudah mengoksidasi banyak zat anorganik dan organik. Derajat reduksi mangan sangat bergantung pada pH lingkungan.

Garam asam mangan - permanganat - mengandung ion permanganat MnO4-, dalam larutan berwarna ungu. Mereka menunjukkan sifat pengoksidasi; senyawa mangan (II) terbentuk dalam lingkungan asam:

2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O

dalam keadaan netral – mangan (IV):

2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O = 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH

dalam basa – mangan (VI):

2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + K2SO4 + H2O

Saat dipanaskan, mereka terurai:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2.

Kalium permanganat diperoleh sesuai dengan skema berikut:

2MnO2 + 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O;

kemudian manganat diubah menjadi permanganat melalui oksidasi elektrokimia, persamaan proses keseluruhannya berbentuk:

2K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + 2KOH + H2.

Milik kelompok VII. Terletak pada periode keempat antara kromium dan besi. Memiliki nomor atom 25. rumus mangan 3d 5 4s 2 .

Dibuka pada tahun 1774. atom mangan beratnya 54.938045. Berisi isotop 55Mn, dan alami mangan seluruhnya terdiri dari itu. Bilangan oksidasi logam berkisar antara 2 hingga 7. Keelektronegatifan Mn adalah 1,55. Materi transisi.

Koneksi mangan 2 membentuk oksida dan dioksida. Tunjukkan sifat-sifat dasar unsur tersebut. Formasi mangan 3 dan mangan 4 berbeda dalam sifat amfoter. Dalam kombinasi logam 6 dan 7 sifat utamanya adalah asam mangan. Unsur No. 25 membentuk berbagai jenis garam dan berbagai senyawa biner.

Penambangan mangan dilakukan di mana-mana baik di Rusia maupun di negara tetangga. Di Ukraina ada yang spesial Manganet – kota, terletak di berbagai formasi bijih mangan.

Deskripsi dan sifat mangan

Warna putih keperakan dengan sedikit semburat abu-abu membuatnya menonjol mangan. Menggabungkan Unsur tersebut memiliki campuran karbon, yang memberikan warna putih keperakan. Ini lebih unggul dari besi dalam kekerasan dan kerapuhan. Dalam bentuk bahan abrasif halus bersifat piroforik.

Ketika berinteraksi dengan udara, hal itu terjadi oksidasi mangan. Itu ditutupi dengan film oksida yang melindunginya dari reaksi oksidasi selanjutnya.

Ia larut dalam air dan menyerap hidrogen sepenuhnya tanpa bereaksi dengannya. Saat dipanaskan, ia terbakar dalam oksigen. Bereaksi aktif dengan klorin dan belerang. Ketika berinteraksi dengan zat pengoksidasi asam, ia terbentuk garam mangan.

Massa jenis - 7200 kg/m3, titik leleh - 1247°C, titik didih - 2150°C. Kapasitas panas spesifik - 0,478 kJ. Memiliki konduktivitas listrik. Kontak dengan klorin, brom, dan yodium membentuk dihalida.

Pada suhu tinggi ia berinteraksi dengan nitrogen, fosfor, silikon dan boron. Bereaksi perlahan dengan air dingin. Selama pemanasan, reaktivitas unsur meningkat. Outputnya adalah Mn(OH)2 dan hidrogen. Ketika mangan bergabung dengan oksigen maka terbentuklah oksida mangan. Ada tujuh kelompok:

Mangan(II) oksida. Monoksida. Tidak berinteraksi dengan air. Mudah teroksidasi, membentuk kerak yang rapuh. Ketika dipanaskan dengan hidrogen dan logam golongan aktif, ia tereduksi menjadi mangan. Ini memiliki warna kristal hijau dan abu-abu-hijau. Semikonduktor.

Mangan (II,III) oksida. Kristal berwarna coklat – hitam Mn3O4. Paramagnetik. Di lingkungan alami ditemukan sebagai mineral hausmannite.

Mangan (II,IV) oksida. Senyawa anorganik Mn5O8. Dapat dianggap sebagai ormanganit mangan. Tidak larut dalam H2O.

Mangan (III) oksida coklat - kristal hitam Mn2O3. Jangan bereaksi dengan air. Hal ini ditemukan secara alami dalam mineral braunite, kurnakite dan bixbyite.

Mangan (IV) oksida atau mangan dioksida MnO2. Bubuk coklat tua yang tidak larut dalam air. Pembentukan mangan yang berkelanjutan. Mineral tersebut mengandung pirolusit. Menyerap klorin dan garam logam berat.

Mangan(VI) oksida. Elemen amorf merah tua. Bereaksi dengan air. Terurai sepenuhnya saat dipanaskan. Reaksi basa membentuk endapan garam.

Mangan(VII) oksida. Cairan berminyak berwarna coklat kehijauan Mn2O7. Agen pengoksidasi kuat. Jika terjadi kontak dengan campuran yang mudah terbakar, campuran tersebut akan langsung terbakar. Ini dapat meledak karena guncangan, kilatan cahaya yang tajam dan terang, atau interaksi dengan komponen organik. Ketika berinteraksi dengan H 2 O, ia membentuk asam permanganat.

Garam mangan adalah katalis untuk proses oksidatif yang melibatkan oksigen. Mereka digunakan dalam pengering. Minyak biji rami dengan penambahan bahan pengering disebut minyak pengering.

Aplikasi mangan

Mn banyak digunakan dalam metalurgi besi. Tambahkan paduan besi mangan(ferromangan). Proporsi mangan di dalamnya 70-80%, karbon 0,5-7%, sisanya besi dan pengotor asing. Unsur 25 dalam pembuatan baja menggabungkan oksigen dan belerang.

Campuran yang digunakan kromium - mangan, -mangan, silikon-mangan. Tidak ada alternatif pengganti mangan dalam produksi baja.

Unsur kimia melakukan banyak fungsi, termasuk memurnikan dan mendeoksidasi baja. Teknologi yang banyak digunakan seng mangan. Kelarutan Zn dalam magnesium adalah 2%, dan kekuatan baja dalam hal ini meningkat hingga 40%.

Dalam tanur sembur, mangan menghilangkan endapan belerang dari besi tuang. Teknologi ini menggunakan paduan manganin terner, yang meliputi tembaga mangan dan nikel. Bahan ini mempunyai ciri hambatan listrik yang tinggi, yang tidak dipengaruhi oleh suhu, tetapi oleh tekanan.

Digunakan untuk membuat pengukur tekanan. Nilai sebenarnya bagi industri adalah paduan tembaga - mangan. Isi mangan di sini 70%, tembaga 30%. Ini digunakan untuk mengurangi kebisingan produksi yang berbahaya. Dalam pembuatan kemasan bahan peledak untuk acara perayaan, digunakan campuran yang mengandung unsur-unsur seperti magnesium mangan. Magnesium banyak digunakan dalam konstruksi pesawat terbang.

Beberapa jenis garam mangan, seperti KMnO4, telah ditemukan penerapannya dalam industri medis. Kalium permanganat adalah garam dari asam permanganat. Sepertinya ungu tua. Ini larut dalam lingkungan berair, mengubahnya menjadi ungu.

Merupakan oksidator kuat. Antiseptik, memiliki sifat antimikroba. Mangan dalam air mudah teroksidasi, membentuk oksida mangan coklat yang sukar larut.

Setelah kontak dengan protein jaringan, ia membentuk senyawa dengan kualitas astringen yang nyata. Dalam konsentrasi tinggi larutan mangan memiliki efek iritasi dan membakar.

Kalium mangan digunakan untuk mengobati penyakit tertentu dan memberikan pertolongan pertama, dan sebotol kristal kalium permanganat ada di setiap kotak P3K.

Mangan bermanfaat bagi kesehatan manusia. Berpartisipasi dalam pembentukan dan pengembangan sel-sel sistem saraf pusat. Meningkatkan penyerapan vitamin B1 dan zat besi. Mengatur gula darah. Terlibat dalam pembangunan jaringan tulang.

Berpartisipasi dalam pembentukan asam lemak. Meningkatkan kemampuan refleks, daya ingat, menghilangkan ketegangan saraf dan mudah tersinggung. Diserap di dinding usus mangan, vitamin B, E, fosfor, kalsium meningkatkan proses ini, mempengaruhi tubuh dan proses metabolisme secara umum.

Mineral penting bagi manusia, seperti kalsium, magnesium, mangan, tembaga, kalium, zat besi ditambahkan ke vitamin dan mineral kompleks untuk menghilangkan kekurangan vitamin.

Juga elemen mikro seng, mangan dan besi memainkan peran besar dalam kehidupan tanaman. Termasuk dalam pupuk fosfor dan mineral.

harga mangan

Logam mangan mengandung hingga 95% mangan murni. Ini digunakan dalam industri baja dan metalurgi. Menghilangkan kotoran yang tidak perlu dari baja dan memberikan kualitas paduan.

Ferromangan digunakan untuk mendeoksidasi paduan selama proses peleburan dengan menghilangkan oksigen darinya. Mengikat partikel belerang satu sama lain, meningkatkan karakteristik kualitas baja. Mangan memperkuat material dan membuatnya lebih tahan aus.

Logam digunakan untuk membuat pabrik bola, mesin pemindah tanah dan penghancur batu, serta elemen pelindung. Rheostat terbuat dari paduan mangadin. Elemen No. 25 ditambahkan ke perunggu dan.

Sebagian besar mangan dioksida dikonsumsi untuk membuat sel volta. dengan penambahan Mn digunakan dalam sintesis organik dan industri halus. Senyawa MnO2 dan KMnO4 berperan sebagai oksidator.

Mangan adalah suatu zat sangat diperlukan dalam metalurgi besi. Unik dalam sifat fisik dan kimianya. Beli mangan tersedia di gerai ritel khusus. Lima kilogram logam berharga sekitar 150 rubel, dan satu ton, tergantung pada jenis sambungannya, berharga sekitar 100-200 ribu rubel.

DEFINISI

Mangan(IV) oksida dalam kondisi normal tampak sebagai kristal hitam dengan warna coklat, yang terurai saat dipanaskan (Gbr. 1).

Rumus kasarnya adalah MnO 2. Massa molar mangan (IV) oksida adalah 86,94 g/mol.

Beras. 1. Mangan (IV) oksida. Penampilan.

Tidak bereaksi dengan air. Hidrat MnO 2 ×nH 2 O diendapkan dari larutan. Ia dipindahkan ke dalam larutan melalui aksi asam pekat. Menunjukkan sifat redoks. Ini adalah senyawa mangan yang paling umum di alam.

Rumus kimia mangan oksida 4

Rumus kimia mangan (IV) oksida adalah MnO 2. Terlihat bahwa molekul ini mengandung satu atom mangan (Ar = 55 sma) dan dua atom oksigen (Ar = 16 sma). Dengan menggunakan rumus kimia, Anda dapat menghitung berat molekul mangan (IV) oksida:

Tuan(MnO 2) = Ar(Mn) + 2×Ar(O);

Tuan(MnO 2) = 55 + 2×16 = 55 + 32 = 87.

Rumus grafis (struktur) oksida mangan 4

Rumus struktur (grafis) mangan (IV) oksida lebih jelas. Ini menunjukkan bagaimana atom terhubung satu sama lain di dalam molekul:

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

Latihan	Buatlah rumus dua oksida besi jika fraksi massa besi di dalamnya adalah 77,8% dan 70,0%.
Larutan	Mari kita cari fraksi massa di masing-masing oksida tembaga: ω 1 (O) = 100% - ω 1 (Fe) = 100% - 77,8% = 22,2%; ω 2 (O) = 100% - ω 2 (Fe) = 100% - 70,0% = 30,0%. Mari kita nyatakan jumlah mol unsur-unsur yang termasuk dalam senyawa dengan “x” (besi) dan “y” (oksigen). Maka rasio molarnya akan terlihat seperti ini (kita akan membulatkan nilai massa atom relatif yang diambil dari Tabel Periodik D.I. Mendeleev ke bilangan bulat): x:y = ω 1 (Fe)/Ar(Fe) : ω 1 (O)/Ar(O); x:y = 77,8/56: 22,2/16; x:y = 1,39: 1,39 = 1:1. Artinya rumus oksida besi pertama adalah FeO. x:y = ω 2 (Fe)/Ar(Fe) : ω 2 (O)/Ar(O); x:y = 70/56: 30/16; x:y = 1,25: 1,875 = 1: 1,5 = 2: 3. Artinya rumus oksida besi kedua adalah Fe 2 O 3.
Menjawab	FeO, Fe2O3

CONTOH 2

Latihan	Tuliskan rumus senyawa hidrogen, yodium, dan oksigen jika fraksi massa unsur-unsur di dalamnya adalah: ω(H) = 2,2%, ω(I) = 55,7%, ω(O) = 42,1%.
Larutan	Fraksi massa unsur X dalam molekul dengan komposisi NX dihitung menggunakan rumus berikut: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Mari kita nyatakan jumlah mol unsur-unsur yang termasuk dalam senyawa sebagai “x” (hidrogen), “y” (yodium), “z” (oksigen). Maka rasio molarnya akan terlihat seperti ini (nilai massa atom relatif yang diambil dari Tabel Periodik D.I. Mendeleev dibulatkan menjadi bilangan bulat): x:y:z = ω(H)/Ar(H) : ω(I)/Ar(I) : ω(O)/Ar(O); x:y:z= 2,2/1: 55,7/127: 42,1/16; x:y:z= 2,2: 0,44: 2,63 = 5: 1: 6. Artinya rumus senyawa hidrogen, yodium dan oksigen adalah H 5 IO 6 .
Menjawab	H5IO6

Memperoleh mangan

Menggunakan metode aluminotermik, reduksi oksida Mn 2 O 3 yang terbentuk selama kalsinasi pirolusit:

Sifat kimia

Pasif selama oksidasi di udara. Mangan bubuk terbakar dalam oksigen:

Saat dipanaskan, mangan menguraikan air, menggantikan hidrogen:

Dalam hal ini, lapisan mangan hidroksida yang terbentuk memperlambat reaksi.

Mangan menyerap hidrogen, dan kelarutannya dalam mangan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu. Pada suhu di atas 1200 °C ia bereaksi dengan nitrogen, membentuk nitrida dengan berbagai komposisi.

Karbon bereaksi dengan mangan cair membentuk karbida Mn 3 C dan lain-lain. Ini juga membentuk silisida, borida, dan fosfida.

Bereaksi dengan asam klorida dan asam sulfat menurut persamaan:

Dengan asam sulfat pekat, reaksi berlangsung menurut persamaan:

Dengan asam nitrat encer, reaksi berlangsung menurut persamaan:

Mangan stabil dalam larutan basa.

Oksida mangan dan hidroksida

Oksida	MnO	Mn2O3	MnO2	(MnO3)	Mn2O7
Properti	diucapkan dasar	dasar	amfoter	bersifat asam	Sangat asam
Hidroksida	Mn(OH)2	Mn(OH)3	Mn(OH)4 H2MnO3	H2MnO4	HMnO4
Properti	diucapkan dasar	dasar	amfoter	bersifat asam	sangat asam
Judul	mangan(II) hidroksida; garam Mn(II).	mangan(III) hidroksida; garam Mn(III).	mangan(IV) hidroksida; manganat(IV)	Asam mangan (VI); manganat(VI)	asam mangan (VII);

Oksida mangan dan hidroksida

Senyawa mangan (II). Mangan(II) oksida dan hidroksida hanya menunjukkan sifat dasar. Mereka tidak larut dalam air, tetapi mudah larut dalam asam membentuk garam mangan divalen.

Sebagian besar garam mangan divalen sangat larut dalam air dan mengalami hidrolisis pada kation. Garam yang sedikit larut termasuk garam antara - sulfida, fosfat, dan karbonat.

Dalam bentuk kristal, garam mangan (II) memiliki warna agak merah muda; dalam larutan berair praktis tidak berwarna.

Mangan hidroksida divalen terbentuk secara tidak langsung - melalui aksi alkali pada larutan garam. Pada saat pembentukan, endapan putih terbentuk (lebih sering diamati sebagai endapan padat), yang di udara secara bertahap berubah menjadi coklat di bawah pengaruh oksigen atmosfer:

2Mn(OH) 2(s) + 2H 2 O (l) + O 2(g) → 2Mn(OH) 4(s).3MnSO 4 (a) + 2KClO 3 (a) +12KOH (a) → 3K 2 MnO 4 (a) + 2KCl (a) + 3K 2 SO 4 (a) + 6H 2 O (l)

2MnSO 4 (c) +5PbO 2 (t) +6HNO 3 (c) →2HMnO 4 (c) +3Pb(NO 3) 2 (c) +2PbSO 4 (c) +2H 2 O (l).

Mangan(II) oksida MnO - padatan hijau - dapat diperoleh dengan mereduksi mangan (IV) oksida dalam aliran hidrogen:
MnO2+H2=MnO+H2O
MnO- oksida basa yang khas, tidak bereaksi dengan air. Ini sesuai dengan mangan (II) hidroksida, Mn(OH)2, yang merupakan basa lemah. Mengendap sebagai endapan berwarna daging selama interaksi basa dengan garam mangan (II):
MnСl2+2NaOH=Mn(OH)2¯+2NaCl
Mn(OH)2+2HCl=MnСl2+2H2O
Garam mangan (II) biasanya sangat larut dalam air, kecuali Mn3(PO4)2, MnS, MnCO3.

Senyawa mangan (III). Garam mangan trivalen berwarna gelap dan cenderung membentuk garam kompleks (kompleks asam ). Semua garam mangan(III) tidak stabil. Dalam larutan asam mereka mudah direduksi menjadi garam mangan (II). Dalam larutan netral, garam sederhana mudah terhidrolisis membentuk hidroksida Mn(III), yang dengan cepat berubah di udara menjadi mangan (IV) hidroksida. Mangan(III) hidroksida – Mn2O3ּ H2O atau MnО(OH) terjadi secara alami sebagai mineral manganita(bijih mangan coklat).

Kuitansi

Mineral yang terdapat di alam adalah braunite, kurnakite dan bixbyite - oksida mangan dengan berbagai pengotor.

Oksidasi mangan(II) oksida:

Reduksi oksida mangan(IV):

Senyawa mangan(IV). Oksida Mn(IV) senyawa oksigen mangan paling stabil dalam kondisi normal. MnO2 dan hidroksidanya praktis tidak larut dalam air.

Persiapan mangan oksida 4:

· Dalam kondisi laboratorium diperoleh dengan dekomposisi termal kalium permanganat.

4KMnO4→4MnO2+2K2O+3O2

· tetapi reaksi sebenarnya mengikuti persamaan:

2KMnO4→MnO2+K2MnO4+O2

· Dapat juga dibuat dengan mereaksikan kalium permanganat dengan hidrogen peroksida.

2KMnO4+H2O2→2KOH+2MnO2+2O2

· Pada suhu di atas 100 °C, kalium permanganat direduksi oleh hidrogen:

2KMnO4+2H2→K2MnO4+MnO2+2H2O

Sifat kimia

1) Ketika mangan (IV) oksida (pirolusit) menyatu dengan basa dengan adanya oksigen, manganat terbentuk:

2) Mangan(II) klorida – dalam keadaan anhidrat tampak sebagai daun berwarna merah muda terang dan diperoleh dengan mengolah mangan, oksida atau karbonatnya dengan hidrogen klorida kering

MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O (klorin diperoleh dari reaksi ini di laboratorium)

MnCO 3 + 2HCl = MnCl 2 + CO 2 + H 2 O

3) MnO 2 + KClO 3 + 6KOH = 3K 2 MnO 4 + KCl + 3H 2 O (reaksi terjadi pada peleburan)

4) 2MnO 2 + 2H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + O 2 + 2H 2 O.

Pameran mangan (IV) hidroksida karakter amfoter– asam dan basa dalam jumlah yang sama Mangan dioksida dapat diperoleh di laboratorium dengan kalsinasi Mn(NO 3) 2 di udara:

Mn(NO 3) 2 = MnO 2 + 2NO 2

Senyawa mangan(VI). Oksida mangan heksavalen belum diisolasi dalam bentuk bebas. Mangan (VI) hidroksida menunjukkan sifat asam. Asam mangan (VI) bebas tidak stabil dan tidak proporsional dalam larutan berair menurut skema berikut:

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

Manganat (VI) dibentuk oleh peleburan mangan dioksida dengan alkali dengan adanya zat pengoksidasi dan memiliki warna hijau zamrud. Dalam lingkungan yang sangat basa, manganat (VI) cukup stabil. Ketika larutan basa diencerkan, hidrolisis terjadi, disertai dengan disproporsionasi:

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

Manganat (VI) adalah zat pengoksidasi kuat yang tereduksi dalam lingkungan asam menjadi Mn(II), dan di lingkungan netral dan basa – hingga MnO2. Di bawah pengaruh zat pengoksidasi kuat, manganat (VI) dapat dioksidasi menjadi Mn(VII):

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

Jika dipanaskan di atas 500 o C, manganat (VI) terurai menjadi produk:

manganat (IV) dan oksigen:

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

Senyawa mangan (VII). Mangan(VII) oksida – Mn2O7 dilepaskan sebagai cairan berminyak berwarna hijau tua ketika asam sulfat pekat bereaksi dengan kalium permanganat:

2KMnO 4 (t) + H 2 SO 4 (k) = K 2 SO 4 (c) + Mn 2 O 7 (l) + H 2 O (l).

Mangan (VII) oksida stabil hingga 10 o C dan terurai secara eksplosif menurut skema berikut:

Mn 2 O 7 (l) → 2MnO 2 (s) + O 3 (g).

Saat berinteraksi Mn2O7 asam permanganat terbentuk dengan air HMnO4, yang memiliki warna ungu-merah:

Mn 2 O 7 (l) + H 2 O (l) = 2HMnO 4 (c) (hanya dalam bentuk ion MnO 4 – dan H+).

Tidak mungkin memperoleh asam permanganat anhidrat; dalam larutan asam ini stabil hingga konsentrasi 20%. Ini asam yang sangat kuat, derajat disosiasi semu dalam larutan dengan konsentrasi 0,1 mol/dm 3 adalah 93%.

Asam permanganat merupakan oksidator kuat. Berinteraksi dengan lebih energik Mn2O7, zat yang mudah terbakar akan menyala jika bersentuhan dengannya. Mangan(VII) oksida Mn 2 O 7 - mangan anhidrida adalah minyak berat berwarna hijau-coklat yang diperoleh dari aksi asam sulfat pekat pada kalium permanganat padat:

2KMnO 4 + H 2 SO 4 = Mn 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

garam mangan

1) Larutan manganat berwarna hijau tua. Ketika diasamkan, terjadi reaksi:

2) Saat dikalsinasi, permanganat terurai dengan pelepasan oksigen (salah satu metode laboratorium untuk mendapatkan oksigen murni). Reaksi berlangsung menurut persamaan (menggunakan contoh kalium permanganat):

3) Di bawah pengaruh zat pengoksidasi kuat, ion Mn 2+ berubah menjadi ion MnO 4 −:

4) Kalium permanganat digunakan sebagai antiseptik. Larutan berair dengan berbagai konsentrasi dari 0,01 hingga 0,5% digunakan untuk mendisinfeksi luka, berkumur, dan prosedur antiinflamasi lainnya. Larutan kalium permanganat 2 - 5% berhasil digunakan untuk luka bakar pada kulit (kulit mengering dan gelembung tidak terbentuk). Bagi organisme hidup, permanganat adalah racun (menyebabkan koagulasi protein). Netralisasinya dilakukan dengan larutan 3%. H 2 O 2, diasamkan dengan asam asetat:

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

5) Permanganat mengoksidasi zat organik baik dalam lingkungan asam maupun basa:

· 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5C 2 H 5 OH → 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 5CH 3 COH + 8H 2 O

· 4KMnO 4 + 2NaOH + C 2 H 5 OH → MnO 2 ↓ + 3CH 3 COH + 2K 2 MnO 4 + Na 2 MnO 4 + 4H 2 O

6) MnSO 4 + 2NaOH → Mn(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

7) Semua garam mangan (II) dalam ORR yang mengalir dalam larutan merupakan zat pereduksi:

3Mn(NO 3) 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → 5MnO 2 + 4HNO 3 + 2KNO 3

8) Garam mangan (II) tidak terhidrolisis sehingga membentuk kompleks aqua yang kuat:

Mn 2+ + 6H 2 O → 2+

MnCl 2 + 6H 2 O → Cl 2

9) Mn(CN) 2 – senyawa putih yang tidak larut, karena pembentukan kompleks, ia larut dengan adanya KCN:

4KCN + Mn(CN) 2 = K 4 kalium heksosianomanganat

Juga:

4KF + MnF 2 = K 4

2KCl + MnCl 2 = K 2

Penerapan warna: