Оксид марганцю(II)

Оксид марганцю(II)
Кристалічна структура MnO
Назва за IUPAC	Манган(II) оксид
Інші назви	монооксид марганцю
Ідентифікатори
Номер CAS	1344-43-0
PubChem	14940
Номер EINECS	215-695-8
RTECS	OP0900000
SMILES	O=[Mn]
InChI	InChI=1S/Mn.O
Властивості
Молекулярна формула	MnO
Молярна маса	70,9374 г/моль
Зовнішній вигляд	зелені кристали або порошок
Густина	5,37 г/см3 (23 °C)
Тпл	1780 °C
Розчинність (вода)	нерозчинний
Показник заломлення (nD)	2,16
Структура
Кристалічна структура	Галіт, cF8
Просторова група	Fm3m, No. 225
Координаційна геометрія	Октаедральна (Mn2+); октаедральна (O2–)
Термохімія
Ст. ентальпія утворення ΔfHo 298	-385,2 кДж/моль
Ст. ентропія So 298	59,7 Дж/(моль·К)
Теплоємність, co p	45,4 Дж/(моль·К)
Небезпеки
Температура спалаху	Не горить
Пов'язані речовини
Інші катіони	Оксид марганцю(IV)
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Оксид марганцю(II), манган(II) оксид — неорганічна сполука, оксид складу MnO. Являє собою зелені або сіро-зелені кристали, які є парамагнітними. Сполука нерозчинна у воді, проявляє осно́вні властивості.

Застосовується як каталізатор для гідрогенізації піперидину, а також для десульфування металів. Використовується у виготовленні кераміки, антиферомагнітних матеріалів.

Поширення у природі

Мінерал родохрозит

Оксид марганцю(II) у вільному стані поширений у вигляді мінералу манганозиту.

Окрім того, він може перебувати у складі мінералів, які є оксигеновмісними солями Mn(II): наприклад, у родохрозиті MnCO₃, трипліті (Mn,Fe^II)₂PO₄F (31,5% MnO), родоніті (Mn,Ca,Fe^II)SiO₃ (50,5% MnO), спесартині Mn₃Al₂(SiO₄)₃ (43% MnO). Також MnO поширений у складі гаусманіту — змішаного оксиду MnO·Mn₂O₃.

Фізичні властивості

Оксид марганцю за звичайних умов є кристалами зеленого або сіро-зеленого кольору. Він плавиться при 1780 °С, перетворюючись на чорну рідину. Температура кипіння 3127 °С (переганяється з дисоціацією). Нерозчинний у воді.

Відомі дві сингонії кристалів оксиду марганцю(II):

• Кубічна (а= 0,4448 нм);
• Гексагональна модифікація (стійка до 155,3 °С);

У кубічної сингонії густина 5,18 г/см³.

Кристали є парамагнітними. Антиферомагнетик із температурою Нееля 122 ^oК, напівпровідник.

MnO є сполукою змінного складу, гомогенність спостерігається у проміжку MnO_1,00—MnO_1,13 (відповідно до структури мінералу манганозиту).

Отримання

Оксид марганцю(II) можна отримати прокалюванням при температурі 300 °С оксигеновмісних сполук марганцю(II) в інертній атмосфері (у струмені азоту або водню):

$\mathrm {Mn(OH)_{2}{\xrightarrow {<300^{o}C,N_{2}}}MnO+H_{2}O}$

$\mathrm {MnCO_{3}{\xrightarrow {<330^{o}C}}MnO+CO_{2}}$

Іншим способом є відновлення оксидів MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄ (воднем, оксидом вуглецю, коксом):

$\mathrm {MnO_{2}+CO{\xrightarrow {25^{o}C,kat.CuO}}MnO+CO_{2}}$

$\mathrm {Mn_{2}O_{3}+H_{2}{\xrightarrow {500-700^{o}C}}2MnO+H_{2}O}$

Хімічні властивості

При нагріванні на повітрі оксид марганцю(II) може поступово переходити в оксиди MnO₂, Mn₂O₃, Mn₃O₄:

$\mathrm {2MnO+O_{2}{\xrightarrow {200-300^{o}C}}2MnO_{2}}$

$\mathrm {4MnO_{2}{\xrightarrow {580-620^{o}C}}2Mn_{2}O_{3}+O_{2}}$

$\mathrm {6Mn_{2}O_{3}{\xrightarrow {850-1100^{o}C}}4Mn_{3}O_{4}+O_{2}}$

Оксид проявляє осно́вні властивості: він взаємодіє з кислотами та, при сплавленні, із кислотними оксидами з утворенням солей:

$\mathrm {MnO+2HCl{\xrightarrow {}}MnCl_{2}+H_{2}O}$

$\mathrm {MnO+SiO_{2}{\xrightarrow {1100^{o}C}}MnSiO_{3}}$ (рожева сполука)

$\mathrm {2MnO+SiO_{2}{\xrightarrow {1100-1200^{o}C}}Mn_{2}SiO_{4}}$ (червона сполука)

При дії окисників Mn(II) в оксиді переходить у Mn(III):

$\mathrm {3MnO+Cl_{2}{\xrightarrow {CCl_{4}}}MnCl_{2}+Mn_{2}O_{3}}$

Оксид відновлюється при дії водню чи алюмінію до металевого марганцю:

$\mathrm {MnO+H_{2}{\xrightarrow {800^{o}C}}Mn+H_{2}O}$

$\mathrm {3MnO+2Al{\xrightarrow {1400^{o}C}}Mn+Al_{2}O_{3}}$

Застосування

Застосовується як каталізатор при дегідрогенізації піперидину та для десульфуризації металів. Компонент багатьох керамічних матеріалів.

Фотографія зрізу мінералу. Дендрити оксидів марганцю. Шкала - міліметрова.

Див. також

• Марганцеві руди

Посилання

• www.xumuk.ru [Архівовано 24 листопада 2009 у Wayback Machine.]

Джерела

• CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.) / D. R. Lide , ed. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
• Рипан Р., Чертяну И. Неорганическая химия: Химия металлов: В 2 т. / Под ред. В. И. Спицына. — М. : Изд. «Мир», 1972. — Т. 2. —871 с. (рос.)
• Реми Г. Курс неорганической химии: в 2 т. / Пер. с нем., под ред. А. В. Новоселовой. — М. : ИИЛ,1966. — Т. 2. — 833 с. (рос.)
• Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. 3-е изд., испр. / Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л.; Под ред. Лидина Р. А. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)
• Химический энциклопедический словарь / Гл. ред. Л. Кнунянц. — М. : Сов. энциклопедия, 1983. — 792 с. (рос.)