Struttura chimica, proprietà e usi dell'ossido di manganese (MnO2)

il ossido di manganese (MnO₂) è un composto chimico inorganico formato dall'elemento manganese con un numero di ossidazione +4 e ossigeno, che nella formazione degli ossidi ha un numero di ossidazione di -2. È anche noto con i nomi di ossido di manganese (IV) e biossido di manganese.

È un solido dal caffè scuro al nero. È in natura come il pirolusite minerale, nero e cristallizzato formando dendriti (allungamenti ramificati). Può essere ottenuto come residuo nero nella reazione tra etilene e permanganato di potassio dopo la formazione di glicole mediante l'azione ossidante del permanganato di potassio.

È molto importante nell'industria del vetro grazie al suo carattere di agente ossidante, poiché elimina il colore verde proveniente dai composti ferrosi e li converte in quelli ferrosi.

indice

• 1 struttura chimica
• 2 proprietà
• 3 usi
  • 3.1 Come catalizzatore
• 4 effetti sulla salute
• 5 riferimenti

Struttura chimica

La struttura chimica del composto corrisponde a quella di un'anidride e non a quella di un ossido basico, come ci si aspetterebbe dal momento che consiste in un metallo e un non-metallo.

Questo caso speciale è dovuto al comportamento che il manganese assume nei diversi stati di ossidazione che ha. Quindi, per gli stati di ossidazione +2 e +3 forma gli ossidi MnO e Mn₂O₃ rispettivamente, che quando reagiscono con l'acqua formano rispettivamente l'idrossido di manganese e l'idrossido di manganico.

Tuttavia, il Mn₂O₃ in un terreno leggermente acido si comporta come un'anidride. Con gli stati di ossidazione +4, +6 e +7, il MnO₂, il MnO₃ e il MnO₄ formano acidi reagendo con l'acqua.

In un mezzo leggermente acido, il MnO₂ si comporta come un ossido di base, quindi potrebbe formare l'idrossido corrispondente.

Essendo un'anidride, in queste strutture i legami formati dal biossido di manganese sono di natura covalente. Quando reagisce con l'acqua, il biossido di manganese forma acido manganoso.

Va tenuto presente che in questo caso non si fa menzione delle proprietà anfotere, secondo le quali un composto può comportarsi come un acido o una base. Questo è un caso speciale del comportamento di Mn.

proprietà

applicazioni

- È usato come fonte di manganese

- Come ossidante in batterie alcaline

- Vernici per cristalli, ceramica e porcellana.

- Nell'ottenere cloro e iodio.

- Nella decomposizione del perossido di idrogeno per la formazione di ossigeno gassoso e acqua.

- Nella reazione di decomposizione del clorato di potassio per la produzione di ossigeno gassoso e cloruro di potassio.

- Sciolto in acetone o in diclorometano, ossida gli alcoli primari alle aldeidi e secondario ai chetoni.

- Fabbricazione di batterie alcaline.

Come catalizzatore

Questo vale per le reazioni di riduzione dell'ossido, per la rimozione di solfuri come H₂S e cationi come Fe⁺² e Mn⁺² , arsenico e radio trovati nelle acque sotterranee che presentano contaminazione da questo tipo di composti.

Questa contaminazione può essere generata dallo scarico incontrollato di materiali tossici, dal lavaggio del suolo contaminato o dalla presenza di elementi chimici al momento dell'estrazione dell'acqua.

Il MnO₂ L'elevata purezza ottenuta dalla pirolusite utilizzata come filtro (Filox) è il mezzo più efficace per rimuovere questa classe di impurità dalle acque sotterranee.

Effetti sulla salute

- Evitare il contatto con la pelle.

- In caso di contatto, lavare l'area corrispondente.

- Non inalare la polvere.

- Si osserva irritazione e arrossamento del contatto con gli occhi. Lavare abbondantemente con acqua, far scorrere l'acqua attraverso gli occhi e richiedere assistenza medica in caso di gravità.

- A contatto con la pelle si osserva irritazione e arrossamento. Lavare la zona interessata con abbondante acqua e sapone.

- Il contatto prolungato con la pelle rimuove il grasso naturale, provocando una dermatite.

- L'inalazione può causare una condizione simile all'influenza (fumi metallici). La condizione è caratterizzata da febbre alta, brividi, secchezza della bocca e della gola, dolori muscolari e mal di testa.

- Può irritare le vie respiratorie e aumentare l'incidenza di infezioni respiratorie (polmonite). L'intossicazione da assorbimento di sali di manganese inorganico attraverso i polmoni è improbabile, ma può verificarsi avvelenamento cronico.

- L'esposizione cronica a polveri o fumi di biossido di manganese per un lungo periodo può influenzare il sistema nervoso centrale e promuovere lo sviluppo di una malattia simile al Parkinson, difficoltà a camminare, spasmi muscolari e cambiamenti comportamentali.

- L'ingestione può causare dolore addominale e nausea.

- Non è infiammabile, ma aiuta a diffondere il fuoco nei materiali incandescenti. Se riscaldato ad una temperatura superiore a 535 ° C la sostanza si decompone in ossido di manganese (III) Mn₂O₃ e ossigeno, che è infiammabile e aumenta il pericolo di incendio. In questo caso l'incendio dovrebbe essere estinto con schiuma o anidride carbonica.

- In caso di fuoriuscita, non manipolare il composto senza un'adeguata protezione personale.

- Conservare il composto in contenitori ben chiusi in un luogo freddo e asciutto e lontano da sostanze incompatibili come materiale organico e materiale combustibile.

- Il luogo di stoccaggio deve essere asciutto e avere pavimenti resistenti alla corrosione acida e con un buon drenaggio.

- Dovrebbero essere usati dispositivi di protezione individuale, come guanti, occhiali di sicurezza, maschere anti-vapore, polvere e fumo.

riferimenti

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