MANGAN-KLORID: LASTNOSTI, STRUKTURA, UPORABE, TVEGANJA - KEMIJA - 2026

Manganov klorid je anorganska sol, ki ima v kemijsko formulo MnCl ₂ . Sestavljena je iz Mn ²⁺ in Cl ^- ionov v razmerju 1: 2; za vsak Mn ²⁺ kation je dvakrat več Cl ^- anionov .

Ta sol lahko tvori več hidratov: MnCl ₂ · 2H ₂ O ((dihidrat), MnCl ₂ · 4H ₂ O (tetrahidrat) in MnCl ₂ · 6H ₂ O (heksahidrat). Najpogostejša oblika soli je tetrahidrat.

Roza kristali manganovega klorida. Vir: Ondřej Mangl

Na fizikalne lastnosti manganovega klorida, kot so gostota, tališče in topnost v vodi, vpliva njegova stopnja hidratacije. Na primer, tališče brezvodne oblike je veliko večje kot pri tetrahidratni obliki.

Barva manganovega klorida je bledo roza (zgornja slika). Blednost je značilna za soli prehodnih kovin. Mangan-klorid je šibka Lewisova kislina.

Mineral znan kot skakvita je naravno brezvodna oblika manganovega (II) klorida; kot kempita.

Kot legirno sredstvo se uporablja mangan (II) klorid; katalizator v reakcijah kloriranja itd.

Fizične lastnosti

Fizični videz

- Brezvodna oblika: rožnati kubični kristali.

- Tetrahidratna oblika: rahlo nežno rdečkasti monoklinski kristali.

Molske mase

- brezvodni: 125.838 g / mol.

- dihidrat: 161.874 g / mol.

- tetrahidrat: 197,91 g / mol.

Tališča

- brezvodni: 654 ºC.

- dihidrat: 135 ° C.

- tetrahidrat: 58 ºC.

Vrelišče

Brezvodna oblika: 1190 ºC.

Gostota

- brezvodni: 2.977 g / cm ³ .

- dihidrat: 2,27 g / cm ³ .

- tetrahidrat: 2,01 g / cm ³ .

Topnost v vodi

Brezvodna oblika: 63,4 g / 100 ml pri 0 ° C; 73,9 g / 100 ml pri 20 ° C; 88,5 g / 100 ml pri 40 ° C; in 123,8 g / 100 ml pri 100 ° C.

Topnost v organskih topilih

Topen v piridinu in etanolu, netopen v etru.

Razgradnja

Če se ne sprejmejo ustrezni previdnostni ukrepi, lahko dehidracija hidriranih oblik do brezvodne oblike privede do hidrolizne dehidracije, pri čemer pride do vodikovega klorida in manganovega oksiklorida.

pH

0,2 M raztopina manganovega klorida tetrahidrata v vodni raztopini ima pH 5,5.

Stabilnost

Je stabilen, vendar občutljiv na vlago in nezdružljiv z močnimi kislinami, reaktivnimi kovinami in vodikovim peroksidom.

Struktura manganovega klorida

Koordinacijski kompleks za MnCl2 tetrahidrat. Vir: Smokefoot

Začenši s tetrahidrirano soljo, s čudovitimi roza kristali, mora biti sestavljena iz koordinacijskih kompleksov (zgornja slika). V njih je kovinsko središče Mn ²⁺ obkroženo z oktaedrom, ki ga definirajo štiri molekule H ₂ O in dva Cl ^- aniona .

Upoštevajte, da so Cl ^- ligandi v cis položajih; vsi so enakovredni na pravokotni podlagi oktaedra, in ni pomembno, ali je Cl "premaknjen" ^- na katerega koli od drugih treh položajev. Drugi možni izomer te koordinatne molekule je tisti, v katerem sta oba Cl ^- v trans pozicijah; torej v različnih skrajnostih (ena zgoraj in druga spodaj).

Štiri molekule vode s svojimi vodikovimi vezmi omogočajo, da se dve ali več oktaedrov združijo z dipol-dipolnimi silami. Ti mostovi so zelo usmerjeni in z dodajanjem elektrostatičnih interakcij med Mn ²⁺ in Cl ^- vzpostavijo urejeno strukturo, značilno za kristal.

Rožnata obarvanost MnCl ₂ · 4H ₂ O je posledica elektronskih prehodov Mn ²⁺ in njene d ⁵ konfiguraciji . Prav tako motnje, ki jih povzroča bližina molekul vode in kloridov, spreminjajo količino energije, ki jo morajo absorbirati ti d ⁵ elektroni, da potujejo višje ravni energije.

Dihidrat

Polimerna struktura za MnCl2 · 2H2O. Vir: Smokefoot

Sol je bila dehidrirana in njena formula zdaj postane MnCl ₂ · 2H ₂ O. Kaj se zgodi z oktaedrom zgoraj? Nič, le da dve molekuli H ₂ O , ki sta jo pustili za seboj, nadomestita z dvema Cl ^- .

Sprva lahko daste napačen vtis, da obstajajo štirje Cl ^- za vsak Mn ²⁺ ; vendar je polovica oktaedra (osno) dejansko ponavljajoča se enota kristala.

Tako je res, da obstaja Mn ²⁺ koordiniran z dvema Cl ^- in dveh vodnih molekul v trans položajih. Da pa ta enota deluje z drugo, potrebujeta dva mostov Cl, kar omogoča, da se koordinacijski oktaedr za mangan zaključi.

Poleg r mostovi, vodne molekule sodelujejo tudi s svojimi vodikovih vezi, tako da ta MnCl ₂ · 2H ₂ O veriga ne razstaviti.

Brezvodni

Končno je magnezijev klorid izgubil vso vodo v kristalih; zdaj imate brezvodno sol, MnCl ₂ . Brez molekul vode kristali opazno izgubijo intenzivnost svoje rožnate obarvanosti. Tudi oktahedron, kot pri hidratih, ostaja nespremenjen zaradi same narave mangana.

Brez molekul vode se Mn ²⁺ obkroži z oktaedrom, sestavljenim samo iz Cl ^- . Ta koordinacijska vez je kovalentna in ionska; Iz tega razloga je struktura MnCl ₂ pogosto sklicuje kot polimerno kristala. V njem so izmenični sloji Mn in Cl.

Nomenklatura

Mangan ima veliko možnih oksidacijskih stanj. Zaradi tega tradicionalna nomenklatura za MnCl ₂ ni jasna.

Po drugi strani pa manganov klorid ustreza njegovemu najbolj znanemu imenu, ki bi mu bilo treba dodati „(II)“, da bi se lahko strinjal z nomenklaturo zalog: mangan (II) klorid. Prav tako obstaja sistematična nomenklatura: mangan-diklorid.

Prijave

Laboratorij

Mangan-klorid služi kot katalizator kloriranja organskih spojin.

Industrija

Mangan-klorid se uporablja kot surovina za proizvodnjo antikerjev za bencin; varilni material za neželezne kovine; posrednik pri proizvodnji pigmentov; in sušilnik lanenega olja.

Uporablja se v tekstilni industriji za tiskanje in barvanje; pri proizvodnji različnih manganovih soli, vključno z metilciklopentadienil-mangan-trikarbonilom, ki se uporablja kot barvilo za opeko; in pri proizvodnji suhih električnih celic.

Mangan-klorid se uporablja kot zlitinsko sredstvo in se doda staljenemu magneziju za proizvodnjo manganove-magnezijeve zlitine; kot vmesni material pri pripravi sušilnih sredstev za barve in laki; in kot sestavina razkužil.

Uporablja se tudi pri čiščenju magnezija.

Gnojilo in krma za živali

Mangan-klorid se uporablja kot vir mangana, element, ki, čeprav ni primarni prehranski element za rastline, kot so dušik, fosfor in kalij, uporablja v številnih biokemičnih reakcijah, značilnih za ta živa bitja.

V krmo plemenskih živali se doda tudi za oskrbo z manganom, ki je bistveni element v sledeh za rast živali.

Mangan-klorid je prehranska sestavina, ki oskrbuje mangan, element, ki je vključen v številne procese, potrebne za življenje, vključno s: sintezo maščobnih kislin in spolnih hormonov; asimilacija vitamina E; proizvodnja hrustanca; itd.

Tveganja

Pri stiku s kožo lahko povzroči rdečico, draženje in dermatitis. Mangan-klorid povzroča rdeče, boleče in vodne oči.

Pri vdihavanju sol povzroča kašelj, vneto grlo in zasoplost. Po drugi strani pa lahko zaužitje povzroči bruhanje, slabost in drisko.

Kronično prekomerno vdihavanje te soli lahko privede do vnetja pljuč in posledične reaktivne bolezni dihalnih poti.

Njegova prekomerna zaužitja lahko povzroči duševne motnje, dehidracijo, hipotenzijo, odpoved jeter in ledvic, odpoved multiorganskega sistema in smrt.

Nevrotoksičnost je začetna manifestacija nezaželenega delovanja mangana in lahko predstavlja glavobole, omotičnost, izgubo spomina, hiperrefleksijo in blag tremor.

Huda strupenost se kaže s simptomi in znaki, podobnimi tistim, ki jih opazimo pri Parkinsonovi bolezni.

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). Mc Graw Hill.
2. Wikipedija. (2019). Mangan (II) klorid. Pridobljeno: en.wikipedia.org
3. Nanomaterials Sky Spring. (2016). Mangan-klorid v prahu. Pridobljeno: ssnano.com
4. Kemijska knjiga. (2017). Mangan-klorid. Pridobljeno: chemicalbook.com
5. Toksikološka podatkovna mreža. (sf). Mangan-klorid. Toxnet Pridobljeno iz: toxnet.nlm.nih.gov
6. Gérard Cahiez. (2001). Mangan (II) klorid. doi.org/10.1002/047084289X.rm020
7. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. (2019). Mangan-diklorid. Baza podatkov PubChem. CID = 24480. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
8. WebConsultas Healthcare, SA (2019). Minerali: mangan. Pridobljeno od: webconsultas.com