MANGAN-KLORID: SVOJSTVA, STRUKTURA, NAČINI UPORABE, RIZICI - KEMIJA - 2024

Mangan klorida je anorganska sol koja je kemijska formula MnClz ₂. Sastoji se od Mn ²⁺ i Cl ^- iona u omjeru 1: 2; za svaki Mn ²⁺ kation dvostruko je više Cl ^- aniona.

Ova sol, mogu tvoriti hidrate više: MnClz ₂ · 2H ₂ O (dihidrat), MnClz ₂ · 4H ₂ O (tetrahidrat), a MnClz ₂ · 6H ₂ O (heksahidrat) Najčešći oblik soli je tetrahidrat..

Ružičasti kristali manganovog klorida. Izvor: Ondřej Mangl

Na fizikalna svojstva manganovog klorida, poput gustoće, tališta i topljivosti u vodi, utječe i njegov stupanj hidratacije. Na primjer, talište bezvodnog oblika puno je veće nego kod tetrahidratnog oblika.

Boja manganovog klorida je blijedo ružičasta (gornja slika). Blijeda je karakteristična za soli prijelaznih metala. Mangan-klorid je slaba Lewisova kiselina.

Mineral poznat kao scacquita je prirodno bezvodni oblik manganovog (II) klorida; poput kempita.

Mangan (II) klorid se koristi kao legirajući agens; katalizator u reakcijama kloriranja, itd.

Fizička svojstva

Fizički izgled

- bezvodni oblik: ružičasti kubni kristali.

- Tetrahidratni oblik: blago istančani crvenkasti monoklinski kristali.

Molarne mase

- bezvodni: 125.838 g / mol.

- dihidrat: 161.874 g / mol.

- Tetrahidrat: 197,91 g / mol.

Tališta

- bezvodni: 654 ºC.

- Dihidrat: 135 ° C.

- Tetrahidrat: 58 ºC.

Vrelište

Bezvodni oblik: 1,190 ºC.

gustoće

- bezvodni: 2977 g / ³.

- dihidrat: 2,27 g / cm ³.

- tetrahidrat: 2,01 g / cm ³.

Topnost u vodi

Bezvodni oblik: 63,4 g / 100 ml na 0 ° C; 73,9 g / 100 ml na 20 ° C; 88,5 g / 100 ml na 40 ° C; i 123,8 g / 100 ml na 100 ° C.

Topljivost u organskim otapalima

Topiv u piridinu i etanolu, netopiv u eteru.

Raspad

Ako se ne poduzmu odgovarajuće mjere opreza, dehidracija hidratiziranih oblika do bezvodnog oblika može dovesti do hidrolizne dehidratacije, uz proizvodnju vodikovog klorida i manganovog oksiklorida.

pH

0,2 M otopina manganovog klorida tetrahidrata u vodenoj otopini ima pH od 5,5.

Stabilnost

Stabilna je, ali osjetljiva na vlagu i nespojiva s jakim kiselinama, reaktivnim metalima i vodikovim peroksidom.

Struktura manganovog klorida

Koordinacijski kompleks za MnCl2 tetrahidrat. Izvor: Smokefoot

Počevši od tetrahidrirane soli, s upečatljivim ružičastim kristalima moraju biti sastavljeni od koordinacijskih kompleksa (gornja slika). U njima je metal središte Mn ²⁺ je okružen octahedron definirana četiri H ₂ O molekule i dvije Cl ^- aniona.

Imajte na umu da su Cl ^- ligandi u cis položaju; svi su jednaki u pravokutnoj bazi oktaedra, a nije važno je li Cl „pomaknut“ ^- na bilo koji od ostala tri položaja. Drugi mogući izomer ove koordinatne molekule je onaj u kojem su oba Cl ^- u trans položaju; to jest u različitim krajnostima (jedna iznad, a druga dolje).

Četiri molekule vode svojim vodikovim vezama omogućuju spajanje dva ili više oktaedra pomoću dipol-dipolnih sila. Ti su mostovi vrlo usmjereni, dodajući elektrostatičke interakcije između Mn ²⁺ i Cl ^- uspostavljaju uređenu strukturu karakterističnu za kristal.

Ružičasta boja MnClz ₂ · 4H ₂ O je zbog prelaskom elektrona od Mn ²⁺ i njegove d ⁵ konfiguraciju. Isto tako, poremećaji uzrokovani blizinu molekule vode i klorida mijenjaju količina energije potrebna za apsorpciju tih d ⁵ elektrona putuju više razina energije.

dihidrat

Polimerna struktura za MnCl2 · 2H2O. Izvor: Smokefoot

Sol je dehidrirana i njegova formula sada postaje MnCl ₂ · 2H ₂ O. Što se događa s oktaedrom gore? Ništa, osim što su dva H ₂ O molekule su ostavili zamijenjena s dvije Cl ^-.

U početku možete stvoriti pogrešan dojam da postoje četiri Cl ^- za svaki Mn ²⁺; međutim, polovica oktaedra (aksijalno) je zapravo kristalna jedinica koja se ponavlja.

Dakle, istina je da postoji Mn ²⁺ koordiniran u dvije molekule Cl ^- i dvije u trans položaju. No, da bi ova jedinica mogla komunicirati s drugom, potrebna su dva Cl mosta, što zauzvrat omogućuje da se uskladišti oktaedar za mangan.

Osim Cl mostova, molekule vode i surađuju sa svojim vodikovih veza, tako da je ovaj MnCl ₂ · 2H ₂ O lanac ne rastavljati.

bezvodan

Konačno, magnezijev klorid završio je s gubitkom sve vode koja se nalazi u njegovim kristalima; sada imate bezvodnu sol, MnCl ₂. Bez molekula vode kristali primjetno gube intenzitet svoje ružičaste obojenosti. Oktaedar, kao i za hidrate, ostaje nepromijenjen samom prirodom mangana.

Bez molekula vode, Mn ²⁺ završava okružen oktaedrom sastavljenim samo od Cl ^-. Ta koordinacijska veza je i kovalentna i ionska; stoga se struktura MnClz _{2 se} često naziva kao polimerni kristala. U njemu se nalaze naizmjenični slojevi Mn i Cl.

Nomenklatura

Mangan ima mnogo mogućih oksidacijskih stanja. Zbog toga tradicionalna nomenklatura za MnCl ₂ nije jasna.

S druge strane, mangan-klorid odgovara svom poznatom nazivu, kojem bi bilo potrebno dodati '(II)' kako bi se složila s nomenklaturom zaliha: mangan-II (klorid). Isto tako, postoji i sustavna nomenklatura: mangan-diklorid.

Prijave

Laboratorija

Mangan-klorid služi kao katalizator kloriranja organskih spojeva.

Industrija

Mangan-klorid koristi se kao sirovina za proizvodnju antikneratora za benzin; materijal za zavarivanje obojenih metala; posrednik u proizvodnji pigmenata; i sušilica lanenog ulja.

Koristi se u tekstilnoj industriji za tisak i bojenje; u proizvodnji različitih manganovih soli, uključujući metilciklopentadienil-mangan-trikarbonil koji se koristi kao bojilo za opeku; te u proizvodnji suhih električnih ćelija.

Mangan-klorid koristi se kao legirajuće sredstvo i dodaje se rastaljenom magnezijumu za dobivanje mangan-magnezijevih legura; kao posrednik u pripremi sredstava za sušenje boja i lakova; i kao sastojak dezinficijensa.

Koristi se i u pročišćavanju magnezija.

Gnojiva i stočna hrana

Mangan-klorid koristi se kao izvor mangana, element koji se, iako nije primarni prehrambeni element za biljke, poput dušika, fosfora i kalija, koristi u brojnim biokemijskim reakcijama tipičnim za ta živa bića.

Dodaje se i hrani uzgojenih životinja za opskrbu manganom, bitnim elementom u tragovima za rast životinja.

Mangan-klorid je dijetalna komponenta koja opskrbljuje mangan, element koji je uključen u mnoge procese potrebne za život, uključujući: sintezu masnih kiselina i spolnih hormona; asimilacija vitamina E; proizvodnja hrskavice; itd

rizici

Kod dodira s kožom mogu izazvati crvenilo, iritaciju i dermatitis. Mangan-klorid uzrokuje crvene, bolne i vodenaste oči.

Ako se udiše, sol izaziva kašalj, grlobolju i nedostatak daha. S druge strane, gutanje može uzrokovati povraćanje, mučninu i proljev.

Kronično prekomjerno udisanje ove soli može dovesti do upale pluća i naknadne reaktivne bolesti dišnih putova.

Njegova prekomjerna gutanja može uzrokovati mentalne poremećaje, dehidraciju, hipotenziju, zatajenje jetre i bubrega, zastoj multiorganskog sustava i smrt.

Neurotoksičnost je početna manifestacija nepoželjnog djelovanja mangana, a može predstavljati glavobolju, vrtoglavicu, gubitak pamćenja, hiperrefleksiju i blagi tremor.

Teška toksičnost očituje se simptomima i znakovima sličnim onima koji se vide kod Parkinsonove bolesti.

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Neorganska kemija. (Četvrto izdanje). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Mangan (II) klorid. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
3. Nanomaterijali Sky Spring. (2016). Mangan-klorid u prahu. Oporavilo od: ssnano.com
4. Kemijska knjiga. (2017). Mangan-klorid. Oporavilo od: chemicalbook.com
5. Mreža toksikoloških podataka. (SF). Mangan-klorid. Toxnet. Oporavak od: toxnet.nlm.nih.gov
6. Gérard Cahiez. (2001). Mangan (II) klorid. doi.org/10.1002/047084289X.rm020
7. Nacionalni centar za biotehnološke informacije. (2019). Mangan-diklorid. PubChem baza podataka. CID = 24480. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
8. WebConsultas Healthcare, SA (2019). Minerali: mangan. Oporavilo od: webconsultas.com