Химическая энциклопедия - марганца оксиды

MnО, Mn2 О 3, MnО 2, Mn3 О 4, Mn2 О 7, Mn5 О 8. Кроме Mn2 О 7, все оксиды кристаллы, не раств. в воде. При нагр. высших оксидов отщепляется О 2 и образуются низшие оксиды:

При выдерживании на воздухе или в атмосфере О 2 выше 300 °С MnО и Mn2 О 3 окисляются до MnО 2. Безводные и гидратир. оксиды Mn входят в состав марганцевых и железо-марганцевых руд в виде минералов пиролюзита b-MnО 2, псиломелана mМО.nMnО 2.хН 2 О [М = Ва, Са, К, Mn(Н)], манганита b-MnOOH (Mn2 О 3.Н 2 О), гроутита g-MnOOH, браунита 3Mn2O3.MnSiO3 и др. с содержанием MnО 2 60-70%. Переработка марганцевых руд включает мокрое обогащение и послед. хим. выделение оксидов MnО 2 или Mn2 О 3 методами сульфитизации и сульфатизации, карбонизации, восстановит. обжига и др. Монооксид MnО (минерал манганозит). До Ч 155,3 °С устойчива гексагoн. модификация, выше кубическая (см. табл.). Полупроводник. Антиферромагнетик с точкой Нееля 122 К; магн. восприимчивость + 4,85.10^-3 (293 К). Обладает слабоосновными св-вами; восстанавливается до Mn водородом и активными металлами при нагревании. При взаимод. MnО с к-тами образуются соли Mn(II), с расплавом NaOH при 700-800°С и избытке O2 Na3MnO4, при действии (NH4)2S сульфид MnS. Получают разложением Mn(OH)2, Mn(C2O4), Mn(NO3)2 или MnСО 3 в инертной атмосфере при 300 °С, контролируемым восстановлением MnО 2 или Mn2 О 3 водородом или СО при 700-900 °С. Компонент ферритов и др. керамич. материалов, шлака для десульфуризации металлов, микроудобрений, катализатор дегидрогенизации пиперидина, антиферромагн. материал. Сесквиоксид Mn2 О 3 существует в двух модификациях ромбич. a (минерал курнакит) и кубич. b (минерал биксбиит), т-ра перехода a : b 670 °С; парамагнетик, магн. восприимчивость +1,41Х10^-5 (293 К); восстанавливается Н 2 при 300°С до MnО, алюминием при нагр. до Mn.

Под действием разб. H2SO4 и HNO3 переходит в MnО 2 и соль Mn(II). Получают Mn2 О 3 термич. разложением MnООН. Оксид марганца (II, III) Mn3 О 4 (минерал гаусманит); a-Mn3 О 4 при 1160°С переходит в b-Mn3 О 4 с кубич. кристаллич. решеткой; DH⁰ перехода a : b 20,9 кДж/моль; парамагнетик, магн. восприимчивость + 1,24.10^-5 (298 К). Проявляет хим. св-ва, присущие MnО и Mn2 О 3. Диоксид MnО 2 самое распространенное соед. Mn в природе; наиб. устойчива b-модификация (минерал пиролюзит). Известны ромбич. g-MnО 2 (минерал рамсделит, или полианит), а также a, d и e, рассматриваемые как твердые р-ры разл. форм MnО 2. Парамагнетик, магн. восприимчивость + 2,28.10^-3 (293 К). Диоксид Mn нестехиометрич. соед., в его решетке всегда наблюдается недостаток кислорода. Амфотерен. Восстанавливается Н 2 до MnО при 170°С. При взаимод. с NH3 образуются Н 2 О, N2 и Mn2 О 3. Под действием О 2 в расплаве NaOH дает Na2MnO4, в среде конц. к-т соответствующие соли Mn(IV), H2O и О 2 (или Cl2 в случае соляной к-ты). Получают MnО 2 разложением Mn(NO3)2 или Mn(ОН)2 при 200°С на воздухе, восстановлением КMnО 4 в нейтральной среде, электролизом солей Mn(II). Применяют для получения Mn и его соед., сиккативов, как деполяризатор в сухих элементах, компонент коричневого пигмента (умбры) для красок, для осветления стекла, как реагент для обнаружения Cl^-, окислитель в гидрометаллургии Zn, Cu, U, компонент катализатора в гопкалитовых патронах и др. Активный MnО 2, получаемый взаимод. водных р-ров MnSO4 и КMnО 4, -окислитель в орг. химии. Оксид марганца (VII) Mn2 О 7 (гептаоксид димарганца, марганцевый ангидрид) маслянистая зеленая жидкость; т. пл. 5,9 °С; плотн. 2,40 г/см ³; DH⁰ обр -726,3 кДж/моль. Выше 50 °С при медленном нагревании начинает разлагаться с выделением О 2 и образованием низших оксидов, а при более высоких т-рах или высоких скоростях нагревания взрывается; крайне чувствителен к мех. и тепловым воздействиям. Сильный окислитель; при контакте с Mn2 О 7 горючие в-ва воспламеняются. М. б. получен при взаимод. КMnО 4 с HZSO4 на холоду. Оксид Mn5 О 8, или Mn2^II(Mn^IV О 4)3, твердое в-во; не раств. в воде; м. б. получен окислением MnО или Mn3 О 4; легко разлагается на MnО 2 и О 2. Из гидроксидов Mn стехиометрич. соед. являются только Mn(ОН)2, MnО(ОН) и НMnО 4, другие представляют собой гидратир. оксиды переменного состава, близкие по хим. св-вам соответствующим оксидам. Кислотные св-ва гидроксидов увеличиваются с возрастанием степени окисления Mn: Mn(ОН)2 < MnО(ОН) (или Mn2O3.xH2O) < MnO2.xН 2 О < Mn3 О 4.xН 2 О < Н 2MnО 4 < НMnО 4. Гидроксид Мn(II) практически не раств. в воде (0,0002 г в 100 г при 18 °С); основание средней силы; раств. в р-рах солей NH4; на воздухе постепенно буреет в результате окисления до MnО 2.xН 2 О. Гидроксиоксид Mn(III) MnO(OH) известен в двух модификациях; при 250 °С в вакууме обезвоживается до g-Mn2 О 3; в воде не раств. Прир. манганит не разлагается HNO3 и разб. H2SO4, но медленно реагирует с H2SO3, искусственно полученный легко разлагается минер. к-тами; окисляется О 2 до b-MnО 2. См. также Манганаты. М. о. токсичны; ПДК см. в ст. Марганец. Лит.: Позин М. Е.. Технология минеральных солей, 4 изд., ч. 1 2, Л., 1974. П. М. Чукуров.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

Под ред. И. Л. Кнунянца

1988