МАНГАНОВ ХЛОРИД: СВОЙСТВА, СТРУКТУРА, ПРИЛОЖЕНИЯ, РИСКОВЕ - ХИМИЯ - 2025

В манганов хлорид е неорганична сол като на химична формула МпСЬ ₂. Състои се от Mn ²⁺ и Cl ^- йони в съотношение 1: 2; за всеки Mn ²⁺ катион има два пъти повече Cl ^- аниони.

Тази сол може да образува няколко хидрати: MnCl ₂ · 2H ₂ O, (дихидрат), MnCl ₂ · 4H ₂ O (тетрахидрат) и MnCl ₂ · 6H ₂ O (хексахидрат). Най-честата форма на солта е тетрахидрат.

Розови кристали от манганов хлорид. Източник: Ondřej Mangl

Физичните свойства на мангановия хлорид, като плътност, точка на топене и разтворимост във вода, се влияят от степента му на хидратация. Например, точката на топене на безводната форма е много по-висока от тази на тетрахидратната форма.

Цветът на мангановия хлорид е бледо розов (отгоре изображение). Бледостта е характерна за солите на преходните метали. Мангановият хлорид е слаба киселина на Люис.

Минералът, известен като scacquita, е естествено безводната форма на манганов (II) хлорид; като kempita.

Манганов (II) хлорид се използва като легиращо средство; катализатор в реакции на хлориране и др.

Физични свойства

Външен вид

- безводна форма: розови кубични кристали.

- Тетрахидратна форма: леко блестящи червеникави моноклинични кристали.

Моларни маси

- безводен: 125.838 g / mol.

- Дихидрат: 161.874 g / mol.

- Тетрахидрат: 197.91 g / mol.

Точки на топене

- безводен: 654 ºC.

- Дихидрат: 135 ºC.

- Тетрахидрат: 58 ºC.

Точка на кипене

Безводна форма: 1190 ºC.

Максимална гъстота

- Безводен: 2.977 гр / см ³.

- Дихидрат: 2,27 гр / см ³.

- тетрахидрат: 2.01 гр / см ³.

Разтворимост във вода

Безводна форма: 63,4 g / 100 ml при 0 ° C; 73,9 g / 100 ml при 20 ° С; 88,5 g / 100 ml при 40 ° С; и 123,8 g / 100 ml при 100 ° С.

Разтворимост в органични разтворители

Разтворим в пиридин и етанол, неразтворим в етер.

разлагане

Освен ако не се вземат подходящи предпазни мерки, дехидратацията на хидратираните форми до безводна форма може да доведе до хидролитична дехидратация с производството на хлороводород и манганов оксихлорид.

рН

0,2 М разтвор на манганов хлорид тетрахидрат във воден разтвор има рН 5,5.

стабилност

Той е стабилен, но чувствителен към влага и несъвместим със силни киселини, реактивни метали и водороден пероксид.

Структура на манганов хлорид

Координационен комплекс за тетрахидрат на MnCl2. Източник: Smokefoot

Започвайки от тетрахидратираната сол, с поразителни розови кристали, тя трябва да бъде съставена от координационни комплекси (горно изображение). В тях металният център на Mn ²⁺ е заобиколен от октаедър, дефиниран от четири молекули H ₂ O и две Cl ^- аниони.

Обърнете внимание, че Cl ^- лигандите са в цис позиции; всички те са еквивалентни в правоъгълната основа на октаедъра и няма значение дали Cl е „преместен“ ^- към някоя от другите три позиции. Друг възможен изомер за тази координатна молекула е този, в който и двата Cl ^- са в транс позиции; тоест в различни крайности (едната отгоре, а другата отдолу).

Четирите водни молекули с техните водородни връзки позволяват да се съединят две или повече октаедри чрез дипол-диполни сили. Тези мостове са силно насочени и добавяйки електростатичните взаимодействия между Mn ²⁺ и Cl ^- те установяват подредена структура, характерна за кристал.

Розовият цвят на МпСЬ ₂ · 4Н ₂ О се дължи на електронни преходи на Mn ²⁺ и неговата г ⁵ конфигурацията. По същия начин, смущения, причинени от близостта на водните молекули и хлоридите, променят количеството енергия, необходимо да се абсорбира от тези d ⁵ електрони, за да преминат по-високи енергийни нива.

дихидрат

Полимерна структура за MnCl2 · 2H2O. Източник: Smokefoot

Солта е дехидратирана и нейната формула сега става MnCl ₂ · 2H ₂ O. Какво се случва с октаедъра по-горе? Нищо, освен че двете молекули на Н ₂ О, които са оставили след себе си, са заменени от две Cl ^-.

В началото може да създадете погрешно впечатление, че има четири Cl ^- за всеки Mn ²⁺; половината от октаедъра (аксиално) всъщност е повтарящата се единица на кристала.

Следователно е вярно, че има Mn ^2+, координиран към две Cl ^- и две водни молекули в транс позиции. Но за да взаимодейства този блок с друг, са му необходими два моста Cl, което от своя страна позволява да се завърши координационният октаедър за манган.

В допълнение към Cl мостове, водните молекули също сътрудничат с техните водородни връзки, така че този МпСЬ ₂ · 2H ₂ O верига не разглобяване.

безводен

И накрая, магнезиевият хлорид е завършил загубата на цялата вода, съдържаща се в кристалите му; сега имате безводната сол, MnCl ₂. Без водните молекули кристалите забележимо губят интензивността на розовото си оцветяване. Октаедърът, както за хидратите, остава непроменен от самата природа на мангана.

Без водни молекули, Mn ²⁺ завършва, заобиколен от октаедър, съставен само от Cl ^-. Тази координационна връзка е едновременно ковалентна и йонна; Поради тази причина структурата на МпСЬ _{2 е} често по-нататък като полимер кристал. В него има редуващи се слоеве Mn и Cl.

номенклатура

Манганът има много възможни състояния на окисляване. Поради това традиционната номенклатура за MnCl ₂ не е ясна.

От друга страна, мангановият хлорид съответства на най-известното му наименование, към което е необходимо да се добави „(II)“, за да се съгласи с номенклатурата на запасите: манганов (II) хлорид. По същия начин има и системната номенклатура: манганов дихлорид.

Приложения

лаборатория

Мангановият хлорид служи като катализатор за хлорирането на органичните съединения.

промишленост

Мангановият хлорид се използва като суровина за производството на анти-ножове за бензин; заваръчен материал за цветни метали; посредник в производството на пигменти; и сушилня за ленено масло.

Използва се в текстилната промишленост за печат и боядисване; при производството на различни манганови соли, включително метилциклопентадиенилмарган трикарбонил, използван като тухлен оцветител; и в производството на сухи електрически клетки.

Мангановият хлорид се използва като легиращо средство и се добавя към разтопен магнезий за получаване на мангано-магнезиеви сплави; като междинен продукт при приготвянето на изсушаващи средства за боя и лак; и като компонент на дезинфектанти.

Използва се и при пречистване на магнезий.

Тор и храна за животни

Мангановият хлорид се използва като източник на манган, елемент, който макар да не е основен хранителен елемент за растения като азот, фосфор и калий, се използва в многобройни биохимични реакции, характерни за тези живи същества.

Той се добавя и към храната на разплодни животни, за да доставя манган, основен микроелемент за растежа на животните.

Мангановият хлорид е диетичен компонент, който доставя манган, елемент, който участва в много процеси, необходими за живота, включително: синтез на мастни киселини и полови хормони; асимилация на витамин Е; производство на хрущял; и т.н.

Рискове

Може да причини зачервяване, дразнене и дерматит при контакт с кожата. Мангановият хлорид причинява зачервени, болезнени и воднисти очи.

При вдишване солта причинява кашлица, болки в гърлото и задух. От друга страна, поглъщането може да причини повръщане, гадене и диария.

Хроничното прекомерно вдишване на тази сол може да доведе до възпаление на белите дробове и последващо реактивно заболяване на дихателните пътища.

Прекомерното му поглъщане може да причини психични разстройства, дехидратация, хипотония, чернодробна и бъбречна недостатъчност, отказ на мултиорганната система и смърт.

Невротоксичността е първоначалната проява на нежеланото действие на мангана с главоболие, виене на свят, загуба на памет, хиперрефлексия и лек тремор.

Тежката токсичност се проявява чрез симптоми и признаци, подобни на тези, наблюдавани при болестта на Паркинсон.

Препратки

1. Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (Четвърто издание). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Манганов (II) хлорид. Възстановено от: en.wikipedia.org
3. Наноматериали Sky Spring. (2016 г.). Манганов хлорид на прах. Възстановено от: ssnano.com
4. Химическа книга. (2017). Манганов хлорид. Възстановено от: chemicalbook.com
5. Токсикологична мрежа от данни. (SF). Манганов хлорид. TOXNET. Възстановени от: toxnet.nlm.nih.gov
6. Жерар Кахиес. (2001 г.). Манганов (II) хлорид. doi.org/10.1002/047084289X.rm020
7. Национален център за информация за биотехнологиите. (2019). Манганов дихлорид. PubChem база данни. CID = 24480. Възстановени от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
8. WebConsultas Healthcare, SA (2019). Минерали: манган. Възстановена от: webconsultas.com