锰及其化合物

1、锰属黑色金属，钢灰色，有金属光泽，硬而脆；熔点1244C沸点1962C;密度cmt锰的导电性出奇的差，锰是导电性和 导热性最差的金属！原因不明。锰是活泼金属，易溶于稀盐 酸；易被空气氧化；加热时与氮、硫、氟、氯、溴反应。Mn(2+C=(1500C)Mn+CO t高锰酸钾的还原产物由哪些因素决定?溶液的pH?高锰酸钾浓度?还原剂品种?还原剂浓度?高锰酸钾和还原剂的相对量?温度?溶液中的其他组分，如作为杂质的非氧化还原组分(作为金属的配体等，如磷酸根对于铁)大多数情况下KMnO的还原产物?酸性溶液KMnO 金 MrTOKMnO金MnO ?中性溶液? KMnO4 MnO?碱性溶液? KMnOQ Mn

2、O】? KMnOQ Mn$【* 2MnO/ + 5H2C2O4 + 6H+ -2Mn 茁 + 10CO2 + 8H2O? 2 MnO2+ 4 KOH + O 2 = 2 K 2MnO4 + 2 H2O? 3 K 2MnO+ 2 CO 2 = 2 KMnO 4 + MnO2 + 2 K 2CO? 锰原子的理论利用率仅 2/3 !? 3K2MnG+4HAc=2KMn4 MnO2 +4KAc+2fO 仅2/3 !? 阳极氧化Mn6- - e - = MnO4-这才是工业制法? 2K2MnO+ 2H 2O = 2KMnQ + 2KOH + H 2?MrT + 2H 2O -2e- = MnO2 + 4

3、H一、锰的存在与制备软锰矿：MnO XH2O铝热法还原MnO4,电解MnC2二、锰的化合物MrT:粉红色，稳定MnO: +HCl (CI2T) ; H2SO4( Qf);去极化剂: MnO(OH)2MnO+ 4K0H Q f 2&MnQ+ 2H0; 3KMnQ+ 2H2O 2KMn(4MnO24KOH电解(最好)或 Cl2 氧化三、几个名词解释1 .锰(manganese):化学兀素。化合价+ 2、+ 3、+ 4、+6、+ 7。自然界只有一种稳定同位素 55Mn另有一种放射 性同位素。银白色金属(锰粉呈灰色 )。硬度 5。熔点 1244 3C。沸点1962 C。在空气中可被氧化，极细的粉状锰能

4、分 解水。和稀酸作用置换出氢而形成二价锰离子。和浓硫酸及 浓硝酸作用分别生成二氧化硫、一氧化氮及二价锰离子。在 氯气中燃烧生成二氯化锰。同氟反应激烈，并生成二氟化锰 和三氟化锰。也能同氮、磷、硫、碳、硅、硼等非金属兀素 直接化合，但不能与氢直接反应。锰尘有损中枢神经。 自然界中以软锰矿形式存在。由铝热法还原软锰矿制得。用 于制锰钢或非铁合金，以提高耐蚀性和硬度。2.锰结核( manganese nodulenodule ):深海中发现的一种 多金属结核。呈不规则形状。黑色至棕色。约由2份氧化锰(MnQ)和1份氧化铁(FezQ)所组成，并含有13%重量的 镍、铜和钴的氧化物以及 20多种微量金属

5、兀素。其中不少超 过陆上矿床的开采品位。锰结核组成随地区的不同而有很大 改变。例如，太平洋结核含钴量较高，锰与钴之比小于 300; 而采自日本海和南北美沿岸的试样，则含钴量较低。由陆上 各种物质、 海底火山、 地壳岩浆、 宇宙尘埃进入海洋过程中， 大而重的砂粒很快沉在浅海；小而轻的锰、铁等胶态悬浮微 粒被带到离岸更远的地方，彼此结合成复杂的离子团或胶状 化合物。长年累月，它们向海底沉落，并能不断地把海水中 钴、镍、铜和铅等微量元素富集起来，然后沉积到深海里的 固相硅酸盐矿物、鲨鱼牙齿、鲸鱼耳骨、岩块等核心物质上 而形成。一年可在海底沉积形成一千万吨锰结核矿。这一巨 量的海底锰结核引起了世界各国

6、的关注，有可能从中提取 镍、铜和钴等金属。3.氧化锰(manganese monoxide ):化学式MnQ 绿色晶 体。比重。熔点1650 C。不溶于水、有机溶剂，溶于酸和 氯化铵。空气中加热生成 MnC4。由氢气热还原处理二氧化锰 或碳酸锰在隔绝空气时高温热分解制得。用于医药、印染、 分析化学、催化法制取丙烯醇及制陶瓷、彩色玻璃等。4 .二氧化锰(manganesedioxide ):化学式MnQ 黑色晶体 或棕黑色粉末。有毒！比重。不溶于水、硝酸或有机溶剂， 溶于热浓盐酸生成氯与二氯化锰溶液。加热至535 C脱去部分氧生成MnQ。加热时可催化分解氯酸钾而放出氧气。具有 氧化性。由氧气中加

7、热三氧化二锰或硝酸锰热分解制得。用 作氧化剂、催化剂、媒染剂，及制烟火和火柴等。5.三氧化二锰( manganese sesquioxide )：化学式 M黑色晶体。有毒！比重。难溶于水、醋酸，溶于冷盐酸、热 硝酸及热硫酸。1080 C脱氧。细粉尘可燃。氢气还原时在230C生成四氧化三锰。300C以上生成氧化亚锰(MnO。由二氧化锰在空气中加热至 530940 C制得。三价锰的水合氧 化物称“锰棕” ，用作布的印染剂。6四氧化三锰( trimanganese tetroxide )：化学式 Mn3O4。 黑色结晶。比重。熔点1564C。不溶于水。在常温及加热条 件下对空气稳定。在氢气或一氧化碳

8、中加热至高温生成一氧 化锰。在氧气中加热生成二氧化锰。高温下碳可使它还原为 锰。与盐酸共热可放出氯气并生成二氯化锰。由三氧化二锰 在大于940C加热制得。定量分析中可使锰以二氧化锰形式 沉淀，再灼烧成四氧化三锰形式称重。7. 七氧化二锰(manganese heptoxide ):化学式 MnG。暗绿棕色袖状物。易潮解。比重。55C分解。95C爆炸。易溶于冷水，高锰酸浓度可达 20%。在热水中分解，常温下在干燥 空气中稳定。是高锰酸的酸酐。强氧化剂。遇氢气或有机物 着火或爆炸。溶于醋酐而形成紫色溶液。在一定操作条件下 由高锰酸钾与浓硫酸作用制得。用作氧化剂。8. 二氯化锰(manganese

9、dichloride ):化学式 MnCI2。分子量。粉红色叶片状结晶。易潮解。比重。熔点650 C。沸点1190 C。易溶于水，溶于无水酒精，从酒精溶液中析出含三 分子乙醇的结晶。红热条件下在氯化氢气流中挥发。不被氢 气还原。在氧气或水气中加热转变为三氧化二锰。低于58 C 蒸发水溶液得四水合物 MnCI2 4H2Q后者为粉红色晶体， 比重，熔点C,在氯化氢气流中加热可脱除全部结晶水，在 室温下于二氯化锰的浓溶液中通入氯化氢达饱和时析出二 水合物。由锰在氯气中燃烧制得。用作有机物氯化催化剂、 染料、肥料、食品添加剂等。9四氯化锰( manganese tetrachIoride )：化学式

10、MnCI4。 只存在于二氧化锰与浓盐酸相作用的过程中，并立即分解成 二氯化锰及氯，但可制得其相应的络盐结晶。如化学式K2MnCI6 为深红色的晶体，由高锰酸钙与氯化钾加入冷却的 40%浓盐酸中并搅拌而得。10. 碳酸锰(manganesecarbonate ):化学式 MnCO 白色六 方晶体或玫瑰红晶体。比重。难溶于水，溶于稀酸。在沸水中分解。100 C时分解为二氧化碳和氧化亚锰，330 C以上时则分解放出二氧化碳和一氧化碳。空气中焙烧生成四氧化三 锰。氧气中焙烧则生成三氧化二锰。由二价锰盐溶液中通二 氧化碳达饱和，加入碳酸氢钠，在隔绝空气并加压条件下加 热制得。用于医药，及制锰白颜料、其他

11、锰盐等。11. 草酸锰(manganeseoxalate ):化学式 MnCC4 2H2Q 白 色晶体。比重。微溶于水，溶于强酸和草酸。常温干燥不失水，100 c以上成淡粉红色的无水盐。将草酸钠溶液加到二 价锰盐溶液中，热时得到二水合物，冷时得到三水合物。用 于油漆和清漆的干燥剂。12 .锰酸钾(potassium manganate ):化学式 K?Mn0。暗绿 色粉末或晶体。有毒！190 C分解。溶于稀氢氧化钾溶液呈绿色溶液。遇水或酸性溶液歧化成高锰酸钾和二氧化锰。加 热至500C以上分解为亚锰酸钾(KMnO)及氧。强氧化剂。 与某些有机物激烈反应。由二氧化锰、氢氧化钾、硝酸钾共 熔制得。用于皮、织物、油脂等漂白，水的净化，以及制备 高锰酸钾等。13.高锰酸钾( potassium permanganate )：俗称“灰锰氧” 。 化学式KMnQ暗紫色菱柱状闪光晶体。 比重。溶于水、丙酮、 甲醇，被乙醇所分解。加热至200C分解放出氧气并生成二