MANGĀNA HLORĪDS: ĪPAŠĪBAS, STRUKTŪRA, LIETOJUMS, RISKI - ĶĪMIJA - 2025

Mangāna hlorīds ir neorganiska sāls savienojums ar to ķīmisko formulu MnCl ₂ . To veido Mn ²⁺ un Cl ^- joni attiecībās 1: 2; katram Mn ²⁺ katjonam ir divreiz vairāk Cl ^- anjonu .

Šis sāls var veidot vairākus hidrātus: MnCl ₂ · 2H ₂ O (dihidrāts), MnCl ₂ · 4H ₂ O (tetrahidrāts) un MnCl ₂ · 6H ₂ O (heksahidrāts) .Visizplatītākā sāls forma ir tetrahidrāts.

Sārti mangāna hlorīda kristāli. Avots: Ondřej Mangl

Mangāna hlorīda fizikālās īpašības, piemēram, blīvumu, kušanas temperatūru un šķīdību ūdenī, ietekmē tā hidratācijas pakāpe. Piemēram, bezūdens formas kušanas temperatūra ir daudz augstāka nekā tetrahidrāta formā.

Mangāna hlorīda krāsa ir gaiši rozā (attēls augšpusē). Bālums ir raksturīgs pārejas metālu sāļiem. Mangāna hlorīds ir vāja Luisa skābe.

Minerāls, kas pazīstams kā scacquita, ir dabiski bezūdens mangāna (II) hlorīda forma; kā kempita.

Kā leģējošu līdzekli izmanto mangāna (II) hlorīdu; katalizators hlorēšanas reakcijās utt.

Fizikālās īpašības

Ārējais izskats

- Bezūdens forma: rozā kubveida kristāli.

- Tetrahidrāta forma: viegli šķīstoši sarkanīgi monokliniski kristāli.

Molārās masas

- Bezūdens: 125,838 g / mol.

- dihidrāts: 161,874 g / mol.

- tetrahidrāts: 197,91 g / mol.

Kušanas punkti

- Bezūdens: 654 ºC.

- Dihidrāts: 135 ºC.

- Tetrahidrāts: 58 ºC.

Vārīšanās punkts

Bezūdens forma: 1,190 ºC.

Blīvumi

- Bezūdens: 2 977 g / cm ³ .

- dihidrāts: 2,27 g / cm ³ .

- Tetrahidrāts: 2,01 g / cm ³ .

Šķīdība ūdenī

Bezūdens forma: 63,4 g / 100 ml 0 ° C temperatūrā; 73,9 g / 100 ml 20 ° C temperatūrā; 88,5 g / 100 ml 40 ° C temperatūrā; un 123,8 g / 100 ml 100 ° C temperatūrā.

Šķīdība organiskos šķīdinātājos

Šķīst piridīnā un etanolā, nešķīst ēterī.

Sadalīšanās

Ja netiek veikti atbilstoši piesardzības pasākumi, hidratēto formu dehidrēšana līdz bezūdens formai var izraisīt hidrolītisku dehidratāciju, veidojot ūdeņraža hlorīdu un mangāna oksihlorīdu.

pH

Mangāna hlorīda tetrahidrāta 0,2 M šķīdumam ūdens šķīdumā ir pH 5,5.

Stabilitāte

Tas ir stabils, bet jutīgs pret mitrumu un nav saderīgs ar spēcīgām skābēm, reaktīviem metāliem un ūdeņraža peroksīdu.

Mangāna hlorīda struktūra

Koordinācijas komplekss MnCl2 tetrahidrātam. Avots: Smokefoot

Sākot ar tetrahidrātu sāli, ar pārsteidzoši sārtiem kristāliem, tam jāsastāv no koordinācijas kompleksiem (augšējais attēls). Tajos Mn ²⁺ metāla centru ieskauj oktaedrs, ko nosaka četras H ₂ O molekulas un divi Cl ^- anjoni .

Ņemiet vērā, ka Cl ^- ligandi atrodas cis pozīcijās; tie visi ir ekvivalenti oktaedra taisnstūra pamatnē, un nav svarīgi, vai Cl ir "pārvietots" ^- uz kādu no pārējām trim pozīcijām. Vēl viens šīs koordinātu molekulas iespējamais izomērs ir tāds, kurā abi Cl ^- atrodas trans pozīcijās; tas ir, dažādās galējībās (viena augšpusē, otra zemāk).

Četras ūdens molekulas ar ūdeņraža saitēm ļauj diviem vai vairākiem oktaedriem savienoties ar dipola-dipola spēkiem. Šie tiltiem ir ļoti virziena, un pievienojot elektrostatisko mijiedarbību starp Mn ²⁺ un Cl ^- , tie izveido sakārtotu struktūru raksturīgu kristāla.

MnCl ₂ · 4H ₂ O rozā krāsa ir saistīta ar Mn ²⁺ elektronisko pāreju un tās d ⁵ konfigurāciju . Tāpat traucējumi, ko izraisa ūdens molekulu un hlorīdu tuvums, maina enerģijas daudzumu, kas nepieciešams šo d ⁵ elektronu absorbcijai, lai pārvadātu augstāku enerģijas līmeni.

Dihidrāts

MnCl2 · 2H2O polimēru struktūra. Avots: Smokefoot

Sāls ir dehidrēts, un tā formula tagad kļūst par MnCl ₂ · 2H ₂ O. Kas notiek ar iepriekš minēto oktaedru ? Nekas, izņemot to, ka divas H ₂ O molekulas, kuras viņi atstāja, tiek aizstātas ar divām Cl ^- .

Sākumā var radīt nepareizu iespaidu, ka ir četri Cl ^- katram Mn ²⁺ ; tomēr puse no oktaedra (aksiāli) faktiski ir kristāla atkārtojošā vienība.

Tādējādi ir taisnība, ka Mn ^{2+ ir} saskaņots divām Cl ^- un divām ūdens molekulām trans pozīcijās. Bet, lai šī vienība mijiedarbotos ar citu, tai nepieciešami divi Cl tilti, kas savukārt ļauj pabeigt mangāna koordinācijas oktaedru.

Papildus Cl tiltiem ūdens molekulas sadarbojas arī ar ūdeņraža saitēm, lai šī MnCl ₂ · 2H ₂ O ķēde neizjauktos.

Bezūdens

Visbeidzot, magnija hlorīds ir beidzis zaudēt visu ūdeni, kas atrodas tā kristālos; tagad jums ir bezūdens sāls, MnCl ₂ . Bez ūdens molekulām kristāli ievērojami zaudē rozā krāsas intensitāti. Oktaedrs, tāpat kā hidrāti, paliek nemainīgs pēc mangāna būtības.

Bez ūdens molekulām Mn ²⁺ galu ieskauj oktaedrs, kas sastāv tikai no Cl ^- . Šī koordinācijas saite ir gan kovalenta, gan joniska; šī iemesla dēļ MnCl ₂ struktūru bieži dēvē par polimēra kristālu. Tajā ir mainīgi Mn un Cl slāņi.

Nomenklatūra

Mangānam ir daudz iespējamu oksidācijas stāvokļu. Tāpēc tradicionālā MnCl ₂ nomenklatūra nav skaidra.

No otras puses, mangāna hlorīds atbilst tā vispazīstamākajam nosaukumam, kuram būtu jāpievieno “(II)”, lai tas atbilstu krājumu nomenklatūrai: mangāna (II) hlorīds. Un tāpat pastāv sistemātiskā nomenklatūra: mangāna dihlorīds.

Lietojumprogrammas

Laboratorija

Mangāna hlorīds kalpo kā katalizators organisko savienojumu hlorēšanai.

Rūpniecība

Mangāna hlorīdu izmanto kā izejvielu benzīna pretsāpju līdzekļu ražošanai; krāsaino metālu metināšanas materiāli; starpnieks pigmentu ražošanā; un linsēklu eļļas žāvētājs.

To izmanto tekstilrūpniecībā drukāšanai un krāsošanai; dažādu mangāna sāļu ražošanā, ieskaitot metilciklopentadienilmangāna trikarbonilgrupu, ko izmanto kā ķieģeļu krāsvielu; un sausu elektrisko elementu ražošanā.

Mangāna hlorīdu izmanto kā leģējošu līdzekli un pievieno kausētam magnijam, lai iegūtu mangāna-magnija sakausējumus; kā starpprodukts krāsas un lakas žāvēšanas līdzekļu sagatavošanā; un kā dezinfekcijas līdzekļu sastāvdaļa.

To izmanto arī magnija attīrīšanā.

Mēslojums un dzīvnieku barība

Mangāna hlorīds tiek izmantots kā mangāna avots - elements, kas, kaut arī nav primārais augu barības elements, piemēram, slāpeklis, fosfors un kālijs, tiek izmantots daudzās bioķīmiskās reakcijās, kas raksturīgas šīm dzīvajām būtnēm.

To pievieno arī vaislas dzīvnieku barībai, lai piegādātu mangānu, kas ir būtisks mikroelements dzīvnieku augšanai.

Mangāna hlorīds ir uztura sastāvdaļa, kas piegādā mangānu - elementu, kas ir iesaistīts daudzos dzīvībai nepieciešamos procesos, tai skaitā: taukskābju un dzimumhormonu sintēzē; E vitamīna asimilācija; skrimšļa ražošana; utt.

Riski

Saskarē ar ādu var izraisīt apsārtumu, kairinājumu un dermatītu. Mangāna hlorīds izraisa sarkanas, sāpīgas un ūdeņainas acis.

Ieelpojot, sāls izraisa klepu, rīkles iekaisumu un elpas trūkumu. No otras puses, norīšana var izraisīt vemšanu, nelabumu un caureju.

Hroniska pārmērīga šī sāls ieelpošana var izraisīt plaušu iekaisumu un sekojošu reaktīvo elpceļu slimību.

Tā pārmērīga norīšana var izraisīt garīgus traucējumus, dehidratāciju, hipotensiju, aknu un nieru mazspēju, daudzorganisko sistēmu mazspēju un nāvi.

Neirotoksicitāte ir mangāna nevēlamās darbības sākotnējā izpausme, un tā var izraisīt galvassāpes, reiboni, atmiņas zudumu, hiperrefleksiju un vieglu trīci.

Smaga toksicitāte izpaužas ar simptomiem un pazīmēm, kas līdzīgas Parkinsona slimības pazīmēm.

Atsauces

1. Šiveris un Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija. (Ceturtais izdevums). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019. gads). Mangāna (II) hlorīds. Atgūts no: en.wikipedia.org
3. Debesu pavasara nanomateriāli. (2016). Mangāna hlorīda pulveris. Atgūts no: ssnano.com
4. Ķīmiskā grāmata. (2017). Mangāna hlorīds. Atgūts no: chemicalbook.com
5. Toksikoloģijas datu tīkls. (sf). Mangāna hlorīds. Toxnet. Atgūts no: toxnet.nlm.nih.gov
6. Džerārs Kahiezs. (2001). Mangāna (II) hlorīds. doi.org/10.1002/047084289X.rm020
7. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (2019. gads). Mangāna dihlorīds. PubChem datu bāze. CID = 24480. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
8. WebConsultas Healthcare, SA (2019). Minerāli: mangāns. Atgūts no: webconsultas.com