CLORURA DE MANGAN: PROPRIETĂȚI, STRUCTURĂ, UTILIZĂRI, RISCURI - CHIMIE - 2025

Clorura de mangan este o sare anorganică având formula chimică MnCl ₂ . Acesta este alcătuit din Mn ²⁺ si Cl ^- ioni într - un raport de 1: 2; pentru fiecare Mn ²⁺ cation sunt de două ori mai multe CI ^- anioni .

Această sare poate forma mai multor hidratii: MnCl ₂ · 2H ₂ O, (dihidrat), MnCl ₂ · 4H ₂ O (tetrahidrat), și MnCl ₂ · 6H ₂ O (hexahidrat) Cea mai comună formă de sare este tetrahidrat..

Cristale roz de clorură de mangan. Sursa: Ondřej Mangl

Proprietățile fizice ale clorurii de mangan, cum ar fi densitatea, punctul de topire și solubilitatea în apă, sunt influențate de gradul său de hidratare. De exemplu, punctul de topire al formei anhidre este mult mai mare decât cel al formei tetrahidrate.

Culoarea clorurii de mangan este roz pal (imaginea de sus). Paliditatea este caracteristică sărurilor metalice de tranziție. Clorura de mangan este un acid Lewis slab.

Mineralul cunoscut sub numele de scacquita este forma naturală anhidră a clorurii de mangan (II); ca kempita.

Clorura de mangan (II) este utilizată ca agent de aliere; catalizator în reacțiile de clorare etc.

Proprietăți fizice

Aspectul fizic

- Forma anhidră: cristale cubice roz.

- Forma tetrahidrată: cristale monoclinice roșiatice ușor delicat.

Masele molare

- Anhidru: 125.838 g / mol.

- Dihidrat: 161,874 g / mol.

- Tetrahidrat: 197,91 g / mol.

Puncte de topire

- Anhidru: 654 ºC.

- Dihidrat: 135 ºC.

- Tetrahidrat: 58 ºC.

Punct de fierbere

Forma anhidră: 1,190 ºC.

densităţile

- Anhidru: 2,977 g / cm ³ .

- Dihidrat: 2,27 g / cm ³ .

- tetrahidrat: 2,01 g / cm ³ .

Solubilitatea apei

Forma anhidră: 63,4 g / 100 ml la 0 ° C; 73,9 g / 100 ml la 20 ° C; 88,5 g / 100 ml la 40 ° C; și 123,8 g / 100 ml la 100 ° C.

Solubilitate în solvenți organici

Solubil în piridină și etanol, insolubil în eter.

Descompunere

Dacă nu se iau măsuri adecvate, deshidratarea formelor hidratate până la forma anhidră poate duce la deshidratarea hidrolitică, cu producerea clorurii de hidrogen și a clorhidratului de mangan.

pH

O soluție 0,2 M de tetrahidrat de clorură de mangan în soluție apoasă are un pH de 5,5.

Stabilitate

Este stabil, dar sensibil la umiditate și incompatibil cu acizii puternici, metalele reactive și peroxidul de hidrogen.

Structura clorurii de mangan

Complex de coordonare pentru tetrahidrat MnCl2. Sursa: Smokefoot

Începând cu sarea tetrahidratată, cu cristale roz izbitoare, aceasta trebuie să fie formată din complexe de coordonare (imaginea de sus). În ele, centrul metalic de Mn ²⁺ este înconjurat de un octaedru definit de patru H ₂ O molecule și doi Cl ^- anioni .

Rețineți că Cl ^- liganzii sunt în pozițiile cis; toate sunt echivalente la baza dreptunghiulară a octaedrului și nu contează dacă Cl este „mutat” ^- în oricare dintre celelalte trei poziții. Un alt izomer posibil pentru această moleculă de coordonate este unul în care ambele Cl ^- sunt în poziții trans; adică la diferite extreme (una deasupra și alta de dedesubt).

Cele patru molecule de apă cu legăturile lor de hidrogen permit unirea a două sau mai multe octahedre prin forțe dipol-dipol. Aceste punți sunt foarte direcționale și, adăugând interacțiunile electrostatice între Mn ²⁺ și Cl ^- , acestea stabilesc o structură ordonată caracteristică unui cristal.

Culoarea roz a MnCl ₂ · 4H ₂ O se datorează tranzițiilor electronice ale Mn ²⁺ și configurației sale d ⁵ . De asemenea, tulburările cauzate de proximitatea moleculelor de apă și clorurile modifica cantitatea de energie necesară pentru a fi absorbită de aceste d ⁵ electroni să se deplaseze un nivel mai ridicat de energie.

dihidrat

Structura polimerică pentru MnCl2 · 2H2O. Sursa: Smokefoot

Sarea a fost deshidratată și formula sa devine acum MnCl ₂ · 2H ₂ O. Ce se întâmplă cu octaedru de mai sus? Nimic, cu excepția faptului că cele două molecule H ₂ O pe care le-au lăsat în urmă sunt înlocuite cu două Cl ^- .

La început, puteți da impresia greșită că există patru Cl ^- pentru fiecare Mn ²⁺ ; cu toate acestea, jumătatea octaedrului (axial) este de fapt unitatea de repetare a cristalului.

Astfel, este adevărat că există o Mn2 ⁺ coordonată cu două Cl ^- și două molecule de apă în poziții trans. Dar, pentru ca această unitate să interacționeze cu alta, are nevoie de două punți Cl, care la rândul lor permit să fie finalizat octaedrul de coordonare pentru mangan.

În plus față de punți Cl, moleculele de apă , de asemenea , colaborează cu legăturile de hidrogen , astfel încât această MnCl ₂ · 2H ₂ O lanț nu dezasambla.

anhidru

În cele din urmă, clorura de magneziu a terminat de pierdut toată apa conținută în cristalele sale; aveți acum sarea anhidră, MnClz ₂ . Fără moleculele de apă, cristalele pierd în mod vizibil intensitatea colorației lor roz. Octaedrul, ca și pentru hidrați, rămâne neschimbat prin însăși natura manganului.

Fără molecule de apă, Mn ²⁺ sfârșește înconjurat de un octaedru compus doar din Cl ^- . Această legătură de coordonare este atât covalentă, cât și ionică; din acest motiv structura MnCl2 _este adesea denumită cristal de polimer. În ea există straturi alternative de Mn și Cl.

Nomenclatură

Manganul are multe stări de oxidare posibile. Din această cauză, nomenclatura tradițională pentru MnCl ₂ nu este clară.

Pe de altă parte, clorura de mangan corespunde celei mai cunoscute denumiri, la care ar trebui să se adauge „(II)” pentru a o face să fie de acord cu nomenclatura stoc: clorura de mangan (II). Și, de asemenea, există nomenclatura sistematică: diclorură de mangan.

Aplicații

Laborator

Clorura de mangan servește ca un catalizator pentru clorurarea compușilor organici.

Industrie

Clorura de mangan este folosită ca materie primă pentru producerea anticnocherilor pentru benzină; material de sudare pentru metale neferoase; intermediar în fabricarea de pigmenți; și uscător de ulei de in.

Este utilizat în industria textilă pentru imprimare și vopsire; în producerea diferitelor săruri de mangan, inclusiv metilciclopentadienilmangan tricarbonil utilizat ca colorant de cărămidă; și în producerea de celule electrice uscate.

Clorura de mangan se utilizează ca agent de aliere și se adaugă la magneziu topit pentru a produce aliaje de mangan-magneziu; ca intermediar în prepararea agenților de uscare pentru vopsea și lac; și ca o componentă a dezinfectanților.

De asemenea, este utilizat la purificarea magneziului.

Îngrășământ și hrană pentru animale

Clorura de mangan este folosită ca sursă de mangan, element care, deși nu este un element nutritiv primar pentru plante, cum ar fi azot, fosfor și potasiu, este utilizat în numeroase reacții biochimice tipice acestor ființe vii.

De asemenea, se adaugă la hrana animalelor de reproducție pentru a furniza mangan, un oligoelement esențial pentru creșterea animalelor.

Clorura de mangan este o componentă dietetică care furnizează mangan, element care este implicat în multe procese necesare vieții, inclusiv: sinteza acizilor grași și a hormonilor sexuali; asimilarea vitaminei E; producerea cartilajelor; etc.

riscuri

Poate provoca roșeață, iritare și dermatită la contactul cu pielea. Clorura de mangan provoacă ochi roșii, dureroși și apoși.

Când se inhalează, sarea provoacă tuse, dureri în gât și dificultăți de respirație. Pe de altă parte, ingestia poate provoca vărsături, greață și diaree.

Inhalarea excesivă cronică a acestei săruri poate duce la inflamații pulmonare și la boala reactivă ulterioară a căilor respiratorii.

Ingestia sa excesivă poate provoca tulburări mentale, deshidratare, hipotensiune, insuficiență hepatică și renală, eșecul sistemului multiorgan și deces.

Neurotoxicitatea este manifestarea inițială a acțiunii nedorite a manganului și poate prezenta dureri de cap, amețeli, pierderi de memorie, hiperreflexie și tremor ușor.

Toxicitatea severă se manifestă prin simptome și semne similare celor observate în boala Parkinson.

Referințe

1. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică. (A patra editie). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Clorura de mangan (II). Recuperat de la: en.wikipedia.org
3. Nanomateriale Spring Spring. (2016). Praf de clorură de mangan. Recuperat de la: ssnano.com
4. Carte chimică. (2017). Clorura de mangan. Recuperat din: chemicalbook.com
5. Rețea de date despre toxicologie (Sf). Clorura de mangan. Toxnet. Recuperat de la: toxnet.nlm.nih.gov
6. Gérard Cahiez. (2001). Clorură de mangan (II). doi.org/10.1002/047084289X.rm020
7. Centrul Național de Informații Biotehnologice. (2019). Diclorură de mangan. Baza de date PubChem. CID = 24480. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
8. WebConsultas Healthcare, SA (2019). Minerale: mangan. Recuperat de la: webconsultas.com