CHLORID MANGANATÝ: VLASTNOSTI, STRUKTURA, POUŽITÍ, RIZIKA - CHEMIE - 2025

Chlorid manganatý je anorganická sůl, která má na chemický vzorec MnCl ₂. Skládá se z iontů Mn ²⁺ a Cl ^- v poměru 1: 2; pro každý kation Mn ²⁺ je dvakrát tolik Cl ^- aniontů.

Tato sůl může tvořit několik hydráty: MnCl ₂ · 2H ₂ O, (dihydrát), chloridu manganatého ₂ · 4H ₂ O (tetrahydrát), a chloridu manganatého ₂ · 6H ₂ O (hexahydrát) Nejběžnější forma soli je tetrahydrát..

Růžové krystaly chloridu manganičitého. Zdroj: Ondřej Mangl

Fyzikální vlastnosti chloridu manganičitého, jako je hustota, teplota tání a rozpustnost ve vodě, jsou ovlivněny stupněm hydratace. Například teplota tání bezvodé formy je mnohem vyšší než teplota tání tetrahydrátové formy.

Barva chloridu manganatého je světle růžová (horní obrázek). Bledost je charakteristická pro soli přechodných kovů. Chlorid manganatý je slabá Lewisova kyselina.

Minerál známý jako scacquita je přirozeně bezvodá forma chloridu manganatého; jako kempita.

Jako legující činidlo se používá chlorid manganatý; katalyzátor při chloračních reakcích atd.

Fyzikální vlastnosti

Fyzický vzhled

- Bezvodá forma: růžové kubické krystaly.

- Tetrahydrátová forma: mírně delikátní červenavé monoklinické krystaly.

Molární hmotnosti

- bezvodý: 125,838 g / mol.

- Dihydrát: 161,874 g / mol.

- Tetrahydrát: 197,91 g / mol.

Body tání

- bezvodý: 654 ° C.

- Dihydrát: 135 ° C.

- Tetrahydrát: 58 ° C.

Bod varu

Bezvodá forma: 1 190 ° C.

Hustoty

- Bezvodý: 2977 g / cm ³.

- Dihydrát: 2,27 g / cm ³.

- Tetrahydrát: 2,01 g / cm ³.

Rozpustnost ve vodě

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

Rozpustnost v organických rozpouštědlech

Rozpustný v pyridinu a ethanolu, nerozpustný v etheru.

Rozklad

Pokud nejsou přijata vhodná opatření, může dehydratace hydratovaných forem na bezvodou formu vést k hydrolytické dehydrataci za vzniku chlorovodíku a oxychloridu manganu.

pH

0,2 M roztok tetrahydrátu chloridu manganičitého ve vodném roztoku má pH 5,5.

Stabilita

Je stabilní, ale citlivý na vlhkost a nekompatibilní se silnými kyselinami, reaktivními kovy a peroxidem vodíku.

Struktura chloridu manganatého

Koordinační komplex pro tetrahydrát MnCl2. Zdroj: Smokefoot

Počínaje tetrahydratovanou solí, s nápadnými růžovými krystaly, musí být tvořena koordinačními komplexy (horní obrázek). V nich je kovové centrum Mn ²⁺ obklopeno osmičkem definovaným čtyřmi H ₂ O molekulami a dvěma Cl ^- anionty.

Všimněte si, že Cl ^- ligandy jsou v cis-polohách; všichni jsou ekvivalentní na pravoúhlé základně osmistěnu a nezáleží na tom, zda je Cl „přesunutý“ ^- na kteroukoli z dalších tří pozic. Další možný izomer pro tuto koordinační molekulu je takový, ve kterém oba Cl ^- jsou v trans pozicích; to znamená, v různých extrémech (jeden výše a druhý níže).

Čtyři molekuly vody s vodíkovými vazbami umožňují spojení dvou nebo více oktaedrů pomocí dipól-dipólových sil. Tyto mosty jsou vysoce směrové a přidávají elektrostatické interakce mezi Mn ²⁺ a Cl ^- vytvářejí uspořádanou strukturu charakteristickou pro krystal.

Růžová barva MnCl ₂ · 4H ₂ O je vzhledem k elektronické přechody Mn ²⁺ a jeho d ⁵ konfiguraci. Podobně, poruchy způsobené blízkosti vodních molekul a chloridy měnit množství energie, které musí být absorbováno těmito d ⁵ elektronů cestovat vyšší energetické hladiny.

Dihydrát

Polymerní struktura pro MnCl2 · 2H20. Zdroj: Smokefoot

Sůl byla dehydrataci a jeho vzorec nyní stává MnCl ₂ · 2H ₂ O. Co se stane s osmistěnu výše? Nic, kromě toho, že se obě H ₂ O molekuly, které zanechaly jsou nahrazeny dvěma Cl ^-.

Nejprve si můžete udělat špatný dojem, že existují čtyři Cl ^- pro každý Mn ²⁺; nicméně, polovina osmistěn (axiálně) je ve skutečnosti opakující se jednotka krystalu.

Je tedy pravda, že existuje Mn ²⁺ koordinovaný se dvěma Cl ^- a dvěma molekulami vody v trans pozicích. Aby však tato jednotka mohla interagovat s jiným, potřebuje dva Cl můstky, což zase umožňuje dokončit koordinační oktaedron pro mangan.

Kromě Cl mosty, molekuly vody také spolupracují s jejich vodíkovými vazbami tak, aby tento MnCl ₂ · 2H ₂ O řetězec není demontáž.

Bezvodý

Nakonec chlorid hořečnatý konečně ztratil veškerou vodu obsaženou v krystalech; Nyní máte bezvodou sůl, MnCl ₂. Bez molekul vody krystaly znatelně ztrácejí intenzitu růžového zbarvení. Oktahedron, stejně jako u hydrátů, zůstává nezměněn samotnou povahou manganu.

Bez molekul vody končí Mn ²⁺ obklopený osmistěnem složeným pouze z Cl ^-. Tato koordinační vazba je kovalentní i iontová; z tohoto důvodu je struktura MnCl _{2 je} často označována jako polymerní krystalu. V něm jsou střídavé vrstvy Mn a Cl.

Nomenklatura

Mangan má mnoho možných oxidačních stavů. Z tohoto důvodu, tradiční názvosloví pro MnCl ₂ není jasné.

Na druhé straně chlorid manganičitý odpovídá jeho nejznámějšímu jménu, ke kterému by bylo nutné přidat „(II)“, aby bylo v souladu s nomenklaturou zásob: chlorid manganičitý (II). A stejně tak existuje systematická nomenklatura: dichlorid manganatý.

Aplikace

Laboratoř

Chlorid manganatý slouží jako katalyzátor pro chloraci organických sloučenin.

Průmysl

Chlorid manganičitý se používá jako surovina pro výrobu protiklapadel pro benzín; svařovací materiál pro barevné kovy; prostředník ve výrobě pigmentů; a lněný olejový sušič.

Používá se v textilním průmyslu pro tisk a barvení; při výrobě různých solí manganu, včetně methylcyklopentadienylmanganového trikarbonylu použitého jako barvivo pro cihly; a při výrobě suchých elektrických článků.

Chlorid manganu se používá jako legující činidlo a přidává se do roztaveného hořčíku za účelem výroby slitin manganu a hořčíku; jako meziprodukt při přípravě sušicích činidel pro barvy a laky; a jako součást dezinfekčních prostředků.

Používá se také při čištění hořčíku.

Hnojivo a krmivo pro zvířata

Chlorid manganu se používá jako zdroj manganu, což je prvek, který, i když není primárním nutričním prvkem pro rostliny, jako je dusík, fosfor a draslík, se používá v četných biochemických reakcích typických pro tyto živé bytosti.

Přidává se také do krmiva pro chovná zvířata, aby dodával mangan, základní stopový prvek pro růst zvířat.

Chlorid manganatý je dietní složkou, která dodává mangan, prvek, který se podílí na mnoha procesech nezbytných pro život, včetně: syntézy mastných kyselin a pohlavních hormonů; asimilace vitamínu E; výroba chrupavky; atd.

Rizika

Při kontaktu s kůží může způsobit zarudnutí, podráždění a dermatitidu. Chlorid manganatý způsobuje červené, bolestivé a vodnaté oči.

Při vdechnutí způsobuje sůl kašel, bolest v krku a dušnost. Na druhé straně může požití způsobit zvracení, nevolnost a průjem.

Chronická nadměrná inhalace této soli může vést k zánětu plic a následnému reaktivnímu onemocnění dýchacích cest.

Jeho nadměrné požití může způsobit duševní poruchy, dehydrataci, hypotenzi, selhání jater a ledvin, selhání multiorgánového systému a smrt.

Neurotoxicita je počáteční projev nežádoucího působení manganu a může mít bolesti hlavy, závratě, ztrátu paměti, hyperreflexii a mírný třes.

Těžká toxicita se projevuje symptomy a příznaky podobnými těm, které se vyskytují u Parkinsonovy choroby.

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chemie. (Čtvrté vydání). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Chlorid manganatý. Obnoveno z: en.wikipedia.org
3. Nanomateriály oblohy na jaře. (2016). Prášek na bázi chloridu manganičitého. Obnoveno z: ssnano.com
4. Chemická kniha. (2017). Chlorid manganatý. Obnoveno z: chemicalbook.com
5. Síť toxikologických dat. (sf). Chlorid manganatý. Toxnet. Obnoveno z: toxnet.nlm.nih.gov
6. Gérard Cahiez. (2001). Chlorid manganatý (II). doi.org/10.1002/047084289X.rm020
7. Národní centrum pro biotechnologické informace. (2019). Chlorid manganatý. PubChem Database. CID = 24480. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
8. WebConsultas Healthcare, SA (2019). Minerály: mangan. Obnoveno z: webconsultas.com