MANGANKLORID: EGENSKABER, STRUKTUR, ANVENDELSER, RISICI - KEMI - 2025

Den manganchlorid er et uorganisk salt med den kemiske formel MnC ₂. Det består af Mn ²⁺ og Cl ^- ioner i forholdet 1: 2; for hver Mn ²⁺ kation er der dobbelt så mange Cl ^- anioner.

Dette salt kan danne flere hydrater: MnC ₂ · 2H ₂ O, (dihydrat), MnC ₂ · 4H ₂ O (tetrahydrat), og MnCl ₂ · 6H ₂ O (hexahydrat) Den mest almindelige form af saltet er tetrahydratet..

Lyserøde krystaller af manganklorid. Kilde: Ondřej Mangl

De fysiske egenskaber ved manganklorid, såsom densitet, smeltepunkt og opløselighed i vand, påvirkes af dets hydratiseringsgrad. F.eks. Er smeltepunktet for den vandfri form meget højere end det for tetrahydratformen.

Farven på manganklorid er lyserosa (øverste billede). Blegness er karakteristisk for overgangsmetalsalte. Manganklorid er en svag Lewis-syre.

Mineralet kendt som scacquita er den naturligt vandfri form af manganchlorid; som kempita.

Mangan (II) -chlorid anvendes som et legeringsmiddel; katalysator i kloreringsreaktioner osv.

Fysiske egenskaber

Fysisk fremtoning

- Vandfri form: lyserøde kubiske krystaller.

- Tetrahydratform: let deliquescerende rødlige monokliniske krystaller.

Molære masser

- Vandfri: 125.838 g / mol.

- Dihydrat: 161.874 g / mol.

- Tetrahydrat: 197,91 g / mol.

Smeltepunkter

- Vandfri: 654 ºC.

- Dihydrat: 135 ºC.

- Tetrahydrat: 58 ºC.

Kogepunkt

Vandfri form: 1.190 ºC.

tætheder

- Vandfri: 2.977 g / cm ³.

- Dihydrat: 2,27 g / cm ³.

- tetrahydrat: 2,01 g / cm ³.

Vandopløselighed

Vandfri form: 63,4 g / 100 ml ved 0 ° C; 73,9 g / 100 ml ved 20 ° C; 88,5 g / 100 ml ved 40 ° C; og 123,8 g / 100 ml ved 100 ° C.

Opløselighed i organiske opløsningsmidler

Opløselig i pyridin og ethanol, uopløselig i ether.

nedbrydning

Medmindre der træffes passende forholdsregler, kan dehydrering af de hydratiserede former til vandfri form føre til hydrolytisk dehydrering med produktion af hydrogenchlorid og manganoxychlorid.

pH

En 0,2 M opløsning af manganchloridtetrahydrat i vandig opløsning har en pH på 5,5.

Stabilitet

Det er stabilt, men følsomt over for fugt og er uforeneligt med stærke syrer, reaktive metaller og brintperoxid.

Struktur af manganklorid

Koordinationskompleks for MnCl2-tetrahydrat. Kilde: Smokefoot

Fra det tetrahydrerede salt med slående lyserøde krystaller skal det bestå af koordinationskomplekser (øverste billede). I dem, metalcenteret af Mn ²⁺ er omgivet af et oktaeder defineret af fire H ₂ O molekyler og to Cl ^- anioner.

Bemærk, at Cl ^- liganderne er i cis-positioner; de er alle ækvivalente i den rektangulære base af oktaederen, og det betyder ikke noget, om Cl er "flyttet" ^- til nogen af ​​de andre tre positioner. En anden mulig isomer for dette koordinatmolekyle er en, hvor begge Cl ^- er i trans-positioner; det vil sige ved forskellige ekstremer (den ene over og den anden nedenfor).

De fire vandmolekyler med deres hydrogenbindinger tillader, at to eller flere octahedraer forbindes med dipol-dipol-kræfter. Disse broer er meget retningsbestemte, og ved at tilføje de elektrostatiske interaktioner mellem Mn ²⁺ og Cl ^- etablerer de en ordnet struktur, der er karakteristisk for en krystal.

Den lyserøde farve på MnCl ₂ · 4H ₂ O skyldes de elektroniske overgange af Mn ²⁺ og dens d ^5- konfiguration. Ligeledes forstyrrelser forårsaget af nærheden af vandmolekyler og chlorider ændre den mængde energi, der kræves for at blive absorberet af disse d ⁵ elektroner til at rejse højere energiniveauer.

dihydrat

Polymer struktur til MnCl2 · 2H2O. Kilde: Smokefoot

Saltet har været dehydreret og dets formel nu bliver MnC ₂ · 2H ₂ O. Hvad sker der oktaederet ovenfor? Intet, bortset fra at de to H ₂ O molekyler, de efterlod erstattes af to Cl ^-.

Først kan du give det forkerte indtryk, at der er fire Cl ^- for hver Mn ²⁺; dog er halvdelen af ​​oktaederen (aksialt) faktisk den gentagne enhed af krystallen.

Således er det korrekt, at der er en Mn ²⁺ koordineret til to Cl ^- og to vandmolekyler i trans positioner. Men for at denne enhed skal interagere med en anden har den brug for to Cl-broer, som igen gør det muligt at afslutte koordineringsoktaedronen for mangan.

Foruden Cl broer, vandmolekyler også samarbejde med deres hydrogenbindinger så denne MnC ₂ · 2H ₂ O kæde ikke demontere.

Vandfri

Endelig er magnesiumchloridet færdigt med at miste alt vand indeholdt i dets krystaller; du nu har det vandfri salt, MnC ₂. Uden vandmolekyler mister krystalerne mærkbart intensiteten af ​​deres lyserøde farve. Oktaederet, hvad angår hydrater, forbliver uændret af manganens natur.

Uden vandmolekyler ender Mn ²⁺ omgivet af en oktaeder, der kun består af Cl ^-. Denne koordinationsbinding er både kovalent og ionisk; af denne grund strukturen af MnC ₂ ofte omtales som en polymer krystal. I den er der skiftende lag af Mn og Cl.

nomenklatur

Mangan har mange mulige oxidationstilstande. På grund af dette er den traditionelle nomenklatur for MnCl ₂ ikke klar.

På den anden side svarer manganklorid til dets bedre kendte navn, hvortil det ville være nødvendigt at tilføje '(II)' for at få det til at stemme overens med stamnomenklaturen: manganchlorid. Og ligeledes er der den systematiske nomenklatur: mangandichlorid.

Applikationer

Laboratorium

Manganchlorid tjener som en katalysator til klorering af organiske forbindelser.

Industri

Manganklorid bruges som råmateriale til produktion af antiknockere til benzin; svejsemateriale til ikke-jernholdige metaller; formidler i fremstilling af pigmenter; og hørfrøtørrer.

Det bruges i tekstilindustrien til trykning og farvning; til fremstilling af forskellige mangansalte, herunder methylcyclopentadienylmangan-tricarbonyl anvendt som murstenfarve; og i produktionen af ​​tørre elektriske celler.

Manganchlorid anvendes som et legeringsmiddel og tilsættes til smeltet magnesium til fremstilling af mangan-magnesiumlegeringer; som et mellemprodukt i fremstillingen af ​​tørringsmidler til maling og lak; og som en komponent af desinfektionsmidler.

Det bruges også til oprensning af magnesium.

Gødning og dyrefoder

Manganklorid bruges som en kilde til mangan, et element, som, selvom det ikke er et primært ernæringselement til planter som kvælstof, fosfor og kalium, bruges i adskillige biokemiske reaktioner, der er typiske for disse levende væsener.

Det føjes også til foder fra avlsdyr for at levere mangan, et essentielt sporelement til dyrkning af dyr.

Manganklorid er en diætkomponent, der leverer mangan, et element, der er involveret i mange processer, der er nødvendige for livet, herunder: syntese af fedtsyrer og kønshormoner; assimilering af vitamin E; brusk produktion; etc.

Risici

Kan forårsage rødme, irritation og dermatitis ved kontakt med huden. Manganklorid forårsager røde, smertefulde og vandige øjne.

Ved indånding forårsager salt hoste, ondt i halsen og åndenød. På den anden side kan indtagelse forårsage opkast, kvalme og diarré.

Kronisk overdreven inhalering af dette salt kan føre til lungebetændelse og efterfølgende reaktiv luftvejssygdom.

Dens overdreven indtagelse kan forårsage psykiske lidelser, dehydrering, hypotension, lever- og nyresvigt, svigt i multiorgan-systemet og død.

Neurotoksicitet er den første manifestation af den uønskede virkning af mangan med hovedpine, svimmelhed, hukommelsestab, hyperrefleksi og mild tremor.

Alvorlig toksicitet manifesteres af symptomer og tegn, der ligner dem, der ses i Parkinsons sygdom.

Referencer

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. (Fjerde udgave). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Mangan (II) -chlorid. Gendannet fra: en.wikipedia.org
3. Sky Spring Nanomaterials. (2016). Mangankloridpulver. Gendannes fra: ssnano.com
4. Kemisk bog. (2017). Manganchlorid. Gendannes fra: Chemicalbook.com
5. Toxicology Data Network. (Sf). Manganchlorid. TOXNET. Gendannes fra: toxnet.nlm.nih.gov
6. Gérard Cahiez. (2001). Mangan (II) chloride. doi.org/10.1002/047084289X.rm020
7. National Center for Biotechnology Information. (2019). Mangandichlorid. PubChem-database. CID = 24480. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
8. WebConsultas Healthcare, SA (2019). Mineraler: mangan. Gendannes fra: webconsultas.com