MnO2

MnO2

MnO2中文名稱:二氧化錳(自然界以軟錳礦形式存在),物理性狀:黑色無定形粉末,或黑色斜方晶體,溶解性:難溶於水、弱酸、弱鹼、硝酸、冷硫酸,溶於熱濃鹽酸而產生氯氣。

學名:二氧化錳
一種兩性氧化物.它是一種常溫下非常穩定的黑色或棕色粉末狀固體 為軟錳礦的主要成分,密度5.0g/cm3 不溶於水,是最重要的一種錳的氧化物。
遇還原劑時,表現為氧化性。如將二氧化錳放到氫氣流中加熱至1400K得到一氧化錳;將二氧化錳放在氨氣流中加熱,得到棕黑色的三氧化二錳;將二氧化錳跟濃鹽酸反應,則得到二氯化錳、氯氣和水。
遇強氧化劑時,還表現為還原性。如將二氧化錳,碳酸鉀和硝酸鉀或氯酸鉀混合熔融,可得到暗綠色熔體,將熔體溶於水冷卻可得六價錳的化合物錳酸鉀。在酸件介質中是一種強氧化劑。
大量用於煉鋼,並用於制玻璃,陶瓷,搪瓷,乾電池以及用作催化劑等
可作為乾電池的去極化劑。存實驗室常利用它的氧化性,與濃鹽酸(HCl)混合加熱製備氯氣(Cl2):
MnO2 + 4HCl(濃) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
另也可作為催化劑與過氧化氫、氯酸鉀等反應產生氧氣。
通過加熱高錳酸鉀可以製得。
做催化劑與氯酸鉀反應時並不是單純的催化,而是會與原物質反應,最後又生成了二氧化錳
二氧化錳不能和稀鹽酸反應.濃鹽酸中H+和Cl-的濃度大,還原性強,在加熱條件下能被MnO2氧化,生成Cl2;隨反應進行,H+和Cl-的濃度逐漸減小,還原性逐漸減弱,當達到一定程度時,MnO2就不可以氧化Cl-了。因此二氧化錳和稀鹽酸不會反應。
用於有機物的合成:
二氧化錳在有機化學之中十分有用。被用於氧化物的二氧化錳的形態不一,因為二氧化錳有多個結晶形態,化學式方面可以寫成MnO2-x(H2O)n,其中x介乎0至0.5之間,而n可以大於0。二氧化錳可在不同pH下的高錳酸鉀(KMnO4)和硫酸錳(MnSO4)的反應之中產生。啡色的二氧化錳沈澱物很乾和很活躍。最有效的有機溶劑包括芳香性物質、氯化碳、醚、四氫呋喃和酯類等。
其中一個二氧化錳專用的化學反應是將醇類轉化為酮類。即使該醇類中有雙鍵,也不會被二氧化錳所氧化:
cis-RCH=CHCH2OH + MnO2 → cis-RCH=CHCHO + H2O + MnO
當中的產物即使有多活躍也不會再被氧化。二醇類可被二氧化錳氧化為二酮。其他二氧化錳的反應極之多,可用在氧化出胺、芳香物和三醇等。
其他用途舉例如下:
二氧化錳亦可以用做過氧化氫(H2O2)的分解。其催化效果如下:
2H2O2==2H2O+O2↑ (等號上為MnO2)
2MnO3 = 2MnO2 + O2↑
二氧化錳也被用作顏料、有色玻璃等。

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