ХЛОРИД МАРГАНЦЮ: ВЛАСТИВОСТІ, СТРУКТУРА, ВИКОРИСТАННЯ, РИЗИКИ - ХІМІЯ - 2025

Хлорид марганцю є неорганічну сіль , що має в хімічній формулі MnCl ₂ . Він складається з іонів Mn ²⁺ та Cl ^- у співвідношенні 1: 2; для кожного катіона Mn ²⁺ існує Cl ^- аніонів удвічі більше .

Ця сіль може утворювати кілька гідратів: MnCl ₂ · 2H ₂ O, (дигідрат), MnCl ₂ · 4H ₂ O (тетрагідрат) та MnCl ₂ · 6H ₂ O (гексагідрат). Найпоширенішою формою солі є тетрагідрат.

Рожеві кристали хлориду марганцю. Джерело: Ondřej Mangl

На фізичні властивості хлориду марганцю, такі як щільність, температура плавлення і розчинність у воді, впливає його ступінь гідратації. Наприклад, температура плавлення безводної форми набагато вище, ніж у тетрагідратної форми.

Колір хлориду марганцю блідо-рожевий (зображення зверху). Блідість характерна для солей перехідних металів. Хлорид марганцю - це слабка кислота Льюїса.

Мінерал, відомий як скаквіта, - це природно безводна форма марганцю (II) хлориду; як кемпіта.

Марганцевий (II) хлорид використовується як легуючий засіб; каталізатор у реакціях хлорування тощо.

Фізичні властивості

Зовнішність

- Безводна форма: рожеві кубічні кристали.

- форма тетрагідрату: злегка виразні червонуваті моноклінічні кристали.

Молярні маси

- безводний: 125,838 г / моль.

- Дигідрат: 161,874 г / моль.

- Тетрагідрат: 197,91 г / моль.

Точки плавлення

- безводний: 654 ºC.

- Дигідрат: 135 ºC.

- Тетрагідрат: 58 ºC.

Точка кипіння

Безводна форма: 1190 ºC.

Щільності

- безводний: 2977 г / см ³ .

- Дигідрат: 2,27 г / см ³ .

- Тетрагідрат: 2,01 г / см ³ .

Розчинність у воді

Безводна форма: 63,4 г / 100 мл при 0 ° С; 73,9 г / 100 мл при 20 ° С; 88,5 г / 100 мл при 40 ° С; і 123,8 г / 100 мл при 100 ° С.

Розчинність в органічних розчинниках

Розчинний у піридині та етанолі, нерозчинний в ефірі.

Розкладання

Якщо не буде вжито відповідних заходів обережності, зневоднення гідратних форм до безводної форми може призвести до гідролітичного зневоднення, при цьому утворюється хлорид водню та оксихлорид марганцю.

рН

0,2 М розчин тетрагідрату хлориду марганцю у водному розчині має pH 5,5.

Стабільність

Він стійкий, але чутливий до вологи і несумісний з сильними кислотами, реакційноздатними металами та перекисом водню.

Структура хлориду марганцю

Координаційний комплекс для тетрагідрату MnCl2. Джерело: Smokefoot

Починаючи з тетрагідратованої солі, з яскраво-рожевими кристалами, вона повинна складатися з координаційних комплексів (верхнє зображення). У них металевий центр Mn ²⁺ оточений октаедром, визначеним чотирма молекулами H ₂ O та двома Cl ^- аніонами .

Зверніть увагу, що Cl ^- ліганди знаходяться в цис-положеннях; всі вони рівнозначні в прямокутній основі октаедра, і не має значення, чи Cl "переміщений" ^- в будь-яку з трьох інших позицій. Інший можливий ізомер для цієї молекули координат - той, в якому обидва Cl ^- знаходяться в перехідних положеннях; тобто в різних крайнощах (одна вгорі, а друга внизу).

Чотири молекули води з їх водневими зв’язками дозволяють з'єднати дві або більше октаедри дипольно-дипольними силами. Ці мости є високонаправленими, і додаючи електростатичні взаємодії між Mn ²⁺ та Cl ^- , вони встановлюють впорядковану структуру, характерну для кристала.

Рожевий колір MnCl ₂ · 4H ₂ O зумовлений електронними переходами Mn ²⁺ та його d ⁵ конфігурацією . Так само порушення, спричинені близькістю молекул води та хлоридів, змінюють кількість енергії, необхідної для поглинання цими d ⁵ електронами для того, щоб пройти більш високий рівень енергії.

Дигідрат

Полімерна структура для MnCl2 · 2H2O. Джерело: Smokefoot

Сіль була зневоднена і її формула тепер стає MnCl ₂ · 2H ₂ O. Що відбувається з октаедром вище? Нічого, крім того, що дві молекули H ₂ O , які вони залишили, замінені двома Cl ^- .

Спочатку ви можете створити неправильне враження, що є чотири Cl ^- для кожного Mn ²⁺ ; однак половина октаедра (осьово) насправді є повторюваною одиницею кристала.

Таким чином, правда, що в транзиційних положеннях є Mn ^2+, координований на дві молекули Cl ^- і дві води. Але для взаємодії цього пристрою з іншим необхідні два мости Cl, що, в свою чергу, дозволяє завершити координацію октаедра для марганцю.

Крім мостів Cl, молекули води також співпрацюють зі своїми водневими зв’язками, так що цей ланцюг MnCl ₂ · 2H ₂ O не розбирається.

Безводний

Нарешті, хлорид магнію закінчив втрачати всю воду, що міститься в його кристалах; тепер у вас безводна сіль, MnCl ₂ . Без молекул води кристали помітно втрачають інтенсивність свого рожевого забарвлення. Октаедр, як і для гідратів, залишається незмінним за самою природою марганцю.

Без молекул води Mn ²⁺ закінчується оточеним октаедром, що складається тільки з Cl ^- . Цей координаційний зв’язок є одночасно ковалентним та іонним; з цієї причини структуру MnCl ₂ часто називають полімерним кристалом. У ній є чергуються шари Mn і Cl.

Номенклатура

У марганцю є багато можливих станів окислення. Через це традиційна номенклатура для MnCl ₂ не є зрозумілою.

З іншого боку, хлорид марганцю відповідає його найвідомішій назві, до якої потрібно було б додати "(II)", щоб він узгоджувався з номенклатурою запасів: хлорид марганцю (II). І так само існує систематична номенклатура: марганцевий дихлорид.

Програми

Лабораторія

Хлорид марганцю служить каталізатором хлорування органічних сполук.

Промисловість

Хлорид марганцю використовується як сировина для виготовлення протиутворювачів для бензину; зварювальний матеріал для кольорових металів; посередник у виробництві пігментів; і сушарка з лляної олії.

Застосовується в текстильній промисловості для друку та фарбування; у виробництві різних солей марганцю, у тому числі метилциклопентадіенілмарганцевого трикарбонілу, використовуваного як цегляний барвник; і у виробництві сухих електричних комірок.

Хлорид марганцю використовується як легуючий агент і додається до розплавленого магнію для отримання марганцево-магнієвих сплавів; як проміжний продукт при приготуванні сушильних засобів для фарби та лаку; і як компонент дезінфікуючих засобів.

Його також використовують при очищенні магнію.

Добрива та корми для тварин

Хлорид марганцю використовується як джерело марганцю, елемент, який, хоча і не є основним поживним елементом для рослин, таким як азот, фосфор і калій, використовується в численних біохімічних реакціях, характерних для цих живих істот.

Також його додають у корм племінних тварин для постачання марганцю, необхідного мікроелемента для росту тварин.

Хлорид марганцю - дієтичний компонент, який постачає марганець, елемент, який бере участь у багатьох процесах, необхідних для життя, включаючи: синтез жирних кислот і статевих гормонів; засвоєння вітаміну Е; виробництво хрящів; тощо.

Ризики

Може спричинити почервоніння, подразнення та дерматит при контакті зі шкірою. Хлорид марганцю викликає червоні, хворобливі та водянисті очі.

При вдиханні сіль викликає кашель, біль у горлі та задишку. З іншого боку, прийом всередину може спричинити блювоту, нудоту та діарею.

Хронічне надмірне вдихання цієї солі може призвести до запалення легенів і подальшого реактивного захворювання дихальних шляхів.

Її надмірне вживання може спричинити психічні розлади, зневоднення, гіпотонію, печінкову і ниркову недостатність, збій поліорганної системи та смерть.

Нейротоксичність - це початковий прояв небажаної дії марганцю, головного болю, запаморочення, втрати пам’яті, гіперрефлексії та легкого тремору.

Сильна токсичність проявляється симптомами та ознаками, подібними до тих, що спостерігаються при хворобі Паркінсона.

Список літератури

1. Шивер і Аткінс. (2008). Неорганічна хімія. (Четверте видання). Mc Graw Hill.
2. Вікіпедія. (2019). Марганцевий (II) хлорид. Відновлено з: en.wikipedia.org
3. Наноматеріали Sky Spring. (2016). Порошок хлориду марганцю. Відновлено з: ssnano.com
4. Хімічна книга. (2017). Хлорид марганцю. Відновлено з: chemicalbook.com
5. Токсикологічна мережа даних. (sf). Хлорид марганцю. Toxnet Відновлено з: toxnet.nlm.nih.gov
6. Жерар Кахес. (2001). Хлорид марганцю (II). doi.org/10.1002/047084289X.rm020
7. Національний центр інформації про біотехнології. (2019). Марганцевий дихлорид. PubChem База даних. CID = 24480. Відновлено з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
8. WebConsultas Healthcare, SA (2019). Мінерали: марганець. Відновлено з: webconsultas.com