锰的化合物有哪些

锰的化合物有哪些锰的化合物主要有氧化物、氢氧化物、锰盐等三大类。一、锰的氧化物锰的氧化物主要有一氧化锰(MnO)、二氧化锰(Mn02)、三氧化二锰(Mn203)、四氧化三锰(Mn3O4)、亚锰酸酐(Mn2O5)、锰酸酐(Mn03)和高锰酐(Mn2O7)Mn2O5和MnO3 不可以以游离状态存在，只好以亚锰基和锰酸基形式存在。自然界中最常有的锰的氧化物有软锰矿(MnO2)、硬锰矿(mMnOMnO2 nH20)、偏锰酸矿(MnO2 nH2O)、水锰矿MnO2 Mn(OH)2、褐锰矿(Mn203)、 黑锰矿等。含锰天然氧化物见表1。方锰铁矿(MnFeO3硬锰矿xROyMnO 50R-Mn,K,Ca,Mg 等MnO,Mn 0 ,Mn 0 ,MnO 等不溶于水，锰的各样氧化态，随氧化价的高升，2 3 3 4 2碱性减弱，酸性加强，廉价的 MnO,Mn 2O 3属碱性;4价的 MnO 2属中性;高价的2 3 2MnO ,Mn 0 为酸性。3 2 7(一)一氧化锰一氧化锰又称为氧化亚锰(MnO),分子量70. 94,呈草绿色或灰绿色粉末,为碱性氧化物，在空气中易氧化，在大气中加热至不一样温度时能够生成 Mn O,MnO,MnO 常温下不溶于水，易溶于酸而生成玫瑰色的二价锰盐。结晶水3 42322+2+合物和Mn盐溶液的玫瑰色是因为存在Mn(H 0)离子的缘由。2 6MnO密度为3,硬度为56,熔点1784 °C.Mn0主要用于生产硫酸锰，因为生产硫酸锰的主要原料是软锰矿(MnO ),MnO不溶于稀酸，一定早先复原成MnO。2 2纯度较高和重金属离子含量低的MnO可直接用于作肥料和饲料增添剂。工业上生产MnO的方法主假如在展转窑内或反射炉内加碳复原软锰矿粉气条件牛也有报道得在多层挪动炉、沸腾炉内生产。除采纳软锰矿外还可用Mn(OH)昇口 MnCO 3在隔断空(二)四氧化三锰(Mn 0 )34Mn 0矿物学中又称之为黑锰矿，分子量228.82,理论含锰量72. 03%,离子34构黑为熔点UMOC复合分子式度为呷 Mn 203,属四方斜方)晶系，是一般尖晶石构造。天然黑锰矿颜色 Mn 0不溶于水，溶于稀盐酸中生成氯化锰，也可与热浓硫酸反响生成硫3 4MnOj * CMnO + CO 酸锰。.Mn O +8HC1=334MnC1 +4H 0+C12 2 22Mn 0 +6H SO =63MnSOHnOj + CQirMwQ 書(Oj |亠MnCO,- 一 MfitOlIk4 24+6H 0+O42在稀硝酸和稀硫酸中，即便加热至沸腾时也只有部分 Mn 3O4 溶解。343等锰盐密闭加热焙3将MnOMnO Mn 0在空气中加热至950 °C左右均可获取Mn 0。将MnSO , MnC0 烧也酸锰取溶夜中加入铵盐催化剂通空气相同可制得Mn 0。4434近 20 年来，科学工作者研究了很多制取 Mn 304的方法，可是，宽泛应用34于工业上的生产方法主假如采纳在含铵盐的水溶液中使电解金属锰粉通人空气 氧化的方法，我国的工业生产均采纳此法。最近几年来，从硫酸锰水溶液中制取 Mn 034 的研究获得了打破性进展，很有可能成为一种与用金属锰粉生产 Mn 30 4相竞争的工业生产新工艺。34三)三氧化二锰(Mn 0 )23Mn 203矿物学中称褐锰矿，呈褐色，呈弱碱性。相对分子量为 ，理矿含褐黑色.噹度势子硬造式6,M属正方聽复合分子式为Mn0 Mn0 2天然褐锰无水Mn 0是由Mn0加热至800 C以上时生成的。水合Mn 0可在碱性介2322 3质条件下氧化二价锰(II)获取。在7水溶液中因为Mn 的氧化性而不易3+ 制得高浓度三价锰盐。机/-僞0Mn 3+有激烈的歧化偏向2Mn+2H0=Mn+Mn0+4H3+2+2+ -1HA3mol L时，歧化当有过度 Mn 和 H 离子存在时，歧化反响减慢作用不显然，酸度低时还水解。Mn+3H+ 0=Mn0H+2H+; +2K "1Mn 0与盐酸作用时，生成氯化锰与四氯化锰：2 3Mn 0 +6HC1二二二MnC1+MnC232l+3H 04 2(四)二氧化锰(MnO )2MnO 2矿物学中称为软锰矿，相对分子量，理论含锰量63.19%，黑色斜方晶体，密度3,不溶于水。图1与图2分别表示MnO的等压分解曲线与分解压Po与1/T的关系。在水中易生成疋* 呈afrAe【宜MnO 2是两性氧化物,2 2化锰作酸性氧化物时则生成亚锰酸盐、水锰矿。.Mnj是细晶物呈黑色。因为生成MnO的方法不一样而有各样不一样的变体各变体的物理性质也有差别。加热2同0曝0生成为软锰矿的热分解过程能够表示以下:匕时则仅有Mn萨"存在白Mn0：在转变,Mn 0 , Mn 0 , Mn0 )34232的稳蔽各六氧化七价锰衡化合物1 拥有酸性线它们各自将图成锰酸盐红各高锰酸盐。二、锰的氢氧化物名称化学式晶型颜色密度/(g cm -3)硬度锰榍石水锰矿羟锰矿偏锰酸矿MnO(OH)MnO(OH)Mn(OH)斜方单斜六方Mn(OH)234假四棕 方 褐锰的氢氧化表矿物主要有锰榍石、水锰矿、羟锰矿、偏锰酸矿、恩苏塔矿等。几种最重要的氢氧化物矿-Mn|(戸亠叮表£一 Mfi,打 * j -AHr a-witirnnar的氢氧化物的特征2+Mn+2OH =Mn(OH) I2若用能H够利用它测定水<<、有的铵氧盐量时。，在则与积空淀气很隔不断完的整状，况甚下至，根它本还不能积与淀水。中在的空氧气化中合它。很快被氧化成工业上常用天然 MnO 与 SO 作用生成 MnSO 与 MnS O ，再用石灰乳中和即2 2 4 2 6 得 Mn(OH) 2 积淀。2CaS O +MnSO =MnS O +2 6 4 2 6CaSO4MnS O +Ca(OH) =Mn(OH) I2 6 2 2+CaS O26 溶液中 CaS 2O 6可循环使用。26当氢氧化锰与氢氟酸作用时，生成氟化锰。Mn(OH) +2HF=2MnF +2H02 氢氧化锰与氧化作用生成棕色的 Mn0(OH) 2 (水合二氧化锰) .22Mn(OH)+O =2Mn20(OH)2三、锰 盐-、Tnri. mt锰为无盐机包盐含。含氧酸盆、锰酸盐毛高锰酸盐、卤盐、有机酸盐。主要的锰盐品种有 70 余种，此中 80% 以上(一) 二价锰盐二价锰的强酸盐均溶于水，从水溶液中结晶出来带有结晶水的锰盐是淡红色的晶体，如 MnS0 7H 0, MnCl 4H 0, Mn(N0 ) 6H 0,Mn(C10 ) 6H O 等，42223 224 22在这些水合锰盐中都有淡红色的 Mn(H 20)62+ 离子，这些盐的水溶液中有26Mn(H 0) 2+离子，因此溶液体现淡红色。26二价锰盐与碱液反响时，产生白色胶状积淀 ,Mn(OH) 2 在空气中不稳固快速被氧化成棕 色的 Mn0(OH) 2. 2+ -2Mn+20H=Mn(OH)22Mn(OH)+O =22Mn0(OH)2棕色性溶液中,Mn2+ (3d5)比同周期的其余元素的二价离子，如2+ 4 2+ 6 2+Cr(d),Fe (d)等稳固，只实用强氧化剂，如 NaBiO ,PbO ,(NH )S 0才能将Mn3 24 22 8氧化成为咼卡孟酸根(MnO -)2+ +42Mn+14H+5NaBiO =2MnO +5343+Bi +5Na+7H O+22+ 2- - 2Mn+5S O +8H O=2MnO +1O 2 8 2 42- + +SO +5Na+16H4常有的易溶二价锰盐，除上述卤化物、硫酸盐等强酸盐外，还有醋酸盐、硼酸盐、碳酸盐等。 金属锰溶于醋酸即生成醋酸盐：Mn+2CH COOH=Mn(CH COO)33+H22易溶盐从水中结晶出来时，多数带有不一样数量的结晶水，如MnCl nH 0,n2 24,6;MnS0 nH 0,n=l,4,5,7;Mn(N0) nH 0,n=3,6;Mn(CH COO) nH 0,n=4.4 23 22322带多少结晶水与结晶温度相关，如Mncl2在58 °C以上结晶得MnCl 4H O，底于厶2258 C得MnCl 6H O。结晶温度愈低，结晶水愈多，如MnSO 在高于2 7 C以上时4100 °C左右时可结晶出MnSOHO，在26 °C结晶获取随温度高升结晶水降低，在MnSO 4H O,在 9 C 结晶获取 MnSO 7H O。4242在有硫酸存在时，硫酸锰的溶解度明显降低，如在40.8%H2固时，酸相 是nsnn44 4120200 C 时 MnSO25匸时，溶液中含在水中的溶解度见图3。4时则低于2+MnO(OH)，所以Mn的易溶Mn( II)盐,2水溶液pH均不DI M/ra J在加血1血人2+因为 Mn 在碱性溶液中易被空气中的氧氧化成 性强酸盐稳固，因为弱酸盐水解呈碱性，如需制备盐 可大于 7。在所有可溶性二价锰盐中硫酸锰最稳固，硫化锰、碳酸锰、磷酸锰难溶于水。(二) 锰酸盐 到现在人类虽不曾制出锰酸，但其盐类却许多。将 MnO 2 与 NaOH 或 KOH 混2合搁置在空气中或加一些氧化剂如 KN0 3， KC10 3等一起熔解即得锰酸盐2Mn0 +4KOH+O =22=2KMn0 +2H04锰酸盐相同也可用高锰酸盐与碱作用获取 4Mn0 - +40H -=4Mn40 +2H0+O 2上述反响假如用电解 氧化或同氯作用能够 反转过来：2-弱的碳酸也按下式歧化2- +422Mn0 +C1 =2M42n0 +2C1 - -4锰酸根只是在强碱溶液中稳固。在中性、弱碱性或弱酸溶液中，即便很3Mn0 +4H=2Mn0-+MnO4 +2H0K "105842所以，它不可以用酸化锰酸盐制得。 锰酸盐都是强氧化剂，也极易转变为高锰酸盐。（三）高锰酸盐高锰酸是一种强氧化剂，极不稳固，0 °C以上会产生爆炸，所以，在实质生活中极少用到高锰酸，而是使用其盐类。 工业上制备高锰酸盐是先将 MnO 2 转变为六价锰盐，接着电解氧化而制取。2KMnO 和KCrO相同都是强氧化剂,kCr O作氧化剂时，复原产物老是4227227Cr3+，而K