CHLORID MANGÁNU: VLASTNOSTI, ŠTRUKTÚRA, POUŽITIE, RIZIKÁ - CHÉMIA - 2026

Chlorid mangánatý je anorganická soľ, ktorá má na chemický vzorec MnCl ₂ . Skladá sa z ^iónov Mn ²⁺ a Cl ^- v pomere 1: 2; pre každý katión Mn2 ⁺ je dvakrát toľko Cl ^- aniónov .

Táto soľ môže tvoriť niekoľko hydráty: MnCl ₂ · 2H ₂ O, (dihydrát), chloridu mangánatého ₂ · 4H ₂ O (tetrahydrát), a chloridu mangánatého ₂ · 6H ₂ O (hexahydrát) Najbežnejšia forma soli je tetrahydrát ..

Ružové kryštály chloridu mangánu. Zdroj: Ondřej Mangl

Fyzikálne vlastnosti chloridu manganičitého, ako je hustota, teplota topenia a rozpustnosť vo vode, sú ovplyvňované stupňom hydratácie. Napríklad teplota topenia bezvodej formy je oveľa vyššia ako teplota topenia tetrahydrátovej formy.

Farba chloridu manganatého je svetloružová (horný obrázok). Bledosť je charakteristická pre soli prechodných kovov. Chlorid mangánu je slabá Lewisova kyselina.

Minerita známa ako scacquita je prírodná bezvodá forma chloridu manganatého; ako kempita.

Chlorid mangánu (II) sa používa ako legovacie činidlo; katalyzátor pri chloračných reakciách atď.

Fyzikálne vlastnosti

Fyzický vzhľad

- Bezvodá forma: ružové kubické kryštály.

- Tetrahydrátová forma: mierne delikulárne červenkasté monoklinické kryštály.

Molárne hmotnosti

- bezvodá: 125,838 g / mol.

- Dihydrát: 161,874 g / mol.

- Tetrahydrát: 197,91 g / mol.

Teploty topenia

- bezvodý: 654 ° C.

- Dihydrát: 135 ° C.

- Tetrahydrát: 58 ° C.

Bod varu

Bezvodá forma: 1 190 ° C.

hustoty

- Anhydrid: 2977 g / cm ³ .

- Dihydrát: 2,27 g / cm ³ .

- tetrahydro: 2,01 g / cm ³ .

Rozpustnosť vo vode

Bezvodá forma: 63,4 g / 100 ml pri 0 ° C; 73,9 g / 100 ml pri 20 ° C; 88,5 g / 100 ml pri 40 ° C; a 123,8 g / 100 ml pri 100 ° C.

Rozpustnosť v organických rozpúšťadlách

Rozpustný v pyridíne a etanole, nerozpustný v éteri.

rozklad

Pokiaľ sa neprijmú vhodné opatrenia, dehydratácia hydratovaných foriem na bezvodú formu môže viesť k hydrolytickej dehydratácii, pričom vznikne chlorovodík a oxychlorid mangánu.

pH

0,2 M roztok tetrahydrátu chloridu manganičitého vo vodnom roztoku má pH 5,5.

stabilita

Je stabilný, ale citlivý na vlhkosť a nekompatibilný so silnými kyselinami, reaktívnymi kovmi a peroxidom vodíka.

Štruktúra chloridu manganatého

Koordinačný komplex pre tetrahydrát MnCl2. Zdroj: Smokefoot

Počnúc tetrahydratovanou soľou a nápadnými ružovými kryštálmi sa musí skladať z koordinačných komplexov (horný obrázok). V nich sa kovový stred Mn ²⁺ je obklopený oktaéder definovaný štyrmi H ₂ O molekúl a dvoma CI ^- aniónov .

Všimnite si, že Cl ^- ligandy sú v cis-polohách; všetky sú ekvivalentné na pravouhlej základni oktaedrónu a nezáleží na tom, či je Cl „presunutý“ ^- na ktorúkoľvek z ďalších troch pozícií. Ďalším možným izomérom pre túto súradnicovú molekulu je taký, v ktorom sú obidve Cl ^- v trans polohách; to znamená, v rôznych extrémoch (jeden vyššie a druhý dole).

Štyri molekuly vody s vodíkovými väzbami umožňujú, aby sa dve alebo viac oktaedra spojili pomocou dipól-dipólových síl. Tieto mostíky sú vysoko smerové a pridávajú elektrostatické interakcie medzi Mn2 ⁺ a Cl ^- vytvárajú usporiadanú štruktúru charakteristickú pre kryštál.

Ružová farba MnCl ₂ · 4H ₂ O je vzhľadom k elektronickej prechody Mn ²⁺ a jeho d ⁵ konfiguráciu . Podobne, poruchy spôsobené blízkosti vodných molekúl a chloridy meniť množstvo energie, ktoré musia byť absorbované týmito d ⁵ elektrónov cestovať vyššej energetickej hladiny.

dihydrát

Polymérna štruktúra pre MnCl2 · 2H20. Zdroj: Smokefoot

Soľ bola dehydratácii a jeho vzorec teraz stáva MnCl ₂ · 2H ₂ O. Čo sa stane s osemstenu vyššie? Nič, okrem toho, že sa obe H ₂ O molekuly , ktoré zanechali sú nahradené dvoma Cl ^- .

Najprv môžete mať zlý dojem, že existujú štyri Cl ^- pre každý Mn ²⁺ ; polovica oktaedronu (axiálne) je však vlastne opakujúcou sa jednotkou kryštálu.

Je teda pravda, že Mn2 ^{+ je} koordinovaný s dvoma Cl ^- a dvoma molekulami vody v trans pozíciách. Aby však táto jednotka mohla interagovať s iným, potrebuje dva Cl mostíky, ktoré zase umožňujú dokončenie koordinačnej oktaedrony pre mangán.

Okrem Cl mosty, molekuly vody tiež spolupracujú s ich vodíkovými väzbami tak, aby tento MnCl ₂ · 2H ₂ O reťazec nie je demontáž.

bezvodý

Nakoniec chlorid horečnatý stratil všetku vodu obsiahnutú v jeho kryštáloch; Teraz máte bezvodú soľ, MnCl ₂ . Bez molekúl vody kryštály zreteľne strácajú intenzitu ružového sfarbenia. Oktahedrón, rovnako ako hydráty, zostáva nezmenený samotnou povahou mangánu.

Bez molekúl vody končí Mn ²⁺ obklopený osemstenom, ktorý sa skladá iba z Cl ^- . Táto koordinačná väzba je kovalentná a iónová; z tohto dôvodu je štruktúra MnCl _{2 je} často označovaná ako polymérnej kryštálu. V ňom sú striedavé vrstvy Mn a Cl.

názvoslovie

Mangán má veľa možných oxidačných stavov. Z tohto dôvodu, tradičné názvoslovie pre MnCl ₂ nie je jasné.

Na druhej strane chlorid mangánu zodpovedá jeho najznámejšiemu názvu, ku ktorému by bolo potrebné pridať „(II)“, aby bol v súlade s nomenklatúrou zásob: chlorid mangánový (II). A podobne existuje systematická nomenklatúra: chlorid mangánový.

aplikácia

laboratórium

Chlorid mangánu slúži ako katalyzátor na chloráciu organických zlúčenín.

priemysel

Chlorid mangánu sa používa ako surovina na výrobu protikŕčidiel pre benzín; Zváracie materiály pre neželezné kovy; sprostredkovateľ v oblasti výroby pigmentov; a ľanové olejové sušiče.

Používa sa v textilnom priemysle na tlač a farbenie; pri výrobe rôznych solí mangánu, vrátane metylcyklopentadienylmangánového trikarbonylu použitého ako farbivo tehly; a pri výrobe suchých elektrických článkov.

Chlorid mangánu sa používa ako legovacie činidlo a pridáva sa do roztaveného horčíka na výrobu zliatin mangánu a horčíka; ako medziprodukt pri príprave sušiacich prostriedkov na farby a laky; a ako súčasť dezinfekčných prostriedkov.

Používa sa tiež na čistenie horčíka.

Hnojivo a krmivo pre zvieratá

Chlorid mangánu sa používa ako zdroj mangánu, prvku, ktorý, hoci nie je primárnym výživným prvkom pre rastliny, ako je dusík, fosfor a draslík, sa používa pri mnohých biochemických reakciách typických pre tieto živé bytosti.

Pridáva sa tiež do krmiva pre plemenné zvieratá na dodávku mangánu, základného stopového prvku pre rast zvierat.

Chlorid mangánu je zložkou výživy, ktorá dodáva mangán, prvok, ktorý sa podieľa na mnohých procesoch potrebných pre život vrátane syntézy mastných kyselín a pohlavných hormónov; vstrebávanie vitamínu E; výroba chrupavky; atď.

riziká

Pri kontakte s pokožkou môže spôsobiť začervenanie, podráždenie a dermatitídu. Chlorid mangánu spôsobuje červené, bolestivé a vodnaté oči.

Pri vdýchnutí soľ spôsobuje kašeľ, bolesti v krku a dýchavičnosť. Na druhej strane požitie môže spôsobiť zvracanie, nevoľnosť a hnačku.

Chronické nadmerné vdýchnutie tejto soli môže viesť k zápalu pľúc a následnému reaktívnemu ochoreniu dýchacích ciest.

Jeho nadmerné požitie môže spôsobiť duševné poruchy, dehydratáciu, hypotenziu, zlyhanie pečene a obličiek, zlyhanie multiorgánového systému a smrť.

Neurotoxicita je počiatočný prejav nežiaduceho účinku mangánu a môže spôsobovať bolesti hlavy, závraty, stratu pamäti, hyperreflexiu a mierny tras.

Závažná toxicita sa prejavuje symptómami a príznakmi podobnými tým, ktoré sa pozorujú pri Parkinsonovej chorobe.

Referencie

1. Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Chlorid manganatý. Obnovené z: en.wikipedia.org
3. Nanomateriály oblohy. (2016). Prášok chloridu manganatého. Obnovené z: ssnano.com
4. Chemická kniha. (2017). Chlorid mangánu. Obnovené z: chemicalbook.com
5. Sieť toxikologických údajov. (SF). Chlorid mangánu. TOXNET. Získané z: toxnet.nlm.nih.gov
6. Gérard Cahiez. (2001). Chlorid manganatý. doi.org/10.1002/047084289X.rm020
7. Národné centrum pre biotechnologické informácie. (2019). Chlorid manganatý. PubChem Database. CID = 24480. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
8. WebConsultas Healthcare, SA (2019). Minerály: mangán. Obnovené z: webconsultas.com