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Mangandioxid


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Strukturformel
Allgemeines
Name Mangandioxid
Summenformel MnO 2
Andere Namen Mangan(IV)-oxid
Braunstein
Pyrolusit
Polianit
Kurzbeschreibung
CAS-Nummer 1313-13-9
Sicherheitshinweise

Xn (gesundheitsschädlich)
R- und S-Sätze R 20/22
S 25
Handhabung keine besonderen Anforderungen
Lagerung
MAK 0 5 mg/m 3
LD 50 (Ratte)
LD 50 (Kaninchen)
Physikalische Eigenschaften
Aggregatzustand fest
Farbe schwarz -braunes metallisch glänzendes Pulver
Dichte 5 026 g/cm 3
Molmasse 86 94 g/ mol
Schmelzpunkt 553 °C (Zersetzung)
Siedepunkt
Dampfdruck
Weitere Eigenschaften
Löslichkeit
Gut löslich in -
Schlecht löslich in -
Unlöslich in Wasser
Kristall
Kristallstruktur Gittertyp angeben
Thermodynamik
Δ f H 0 g in kJ / mol
Δ f H 0 l in kJ / mol
Δ f H 0 s in kJ / mol
S 0 g 1 bar in J/mol·K
S 0 l 1 bar in J/mol·K
S 0 s in J/mol·K
Analytik
Klassische Verfahren Kurzbeschreibung Nachweisreaktionen (auch der einzelnen Ionen!)
SI -Einheiten wurden wo möglich verwendet. Wenn nicht vermerkt wurden Normbedingungen benutzt.

Mangandioxid ist ein Oxid des Mangan mit der chemischen Formel MnO 2 . Mangan liegt in der Oxidationsstufe +4 vor. Aufgrund seines Aussehens (dunkelbraun seidig körnig bis erdig) wird es auch Braunstein bezeichnet.

Inhaltsverzeichnis

Eigenschaften

Mangandioxid ist ein braunschwarzes Pulver das Wasser unlöslich ist. Außerdem findet keine Reaktion kalter Schwefel - oder Salpetersäure statt.

Reaktionen

Durch Erhitzen über 600°C wird unter Mn 3 O 4 gebildet.
<math>3 MnO_2 + \Delta T \rightarrow O_4 + O_2</math>

Das Erhitzen unter Zusatz von Schwefelsäure zur Abspaltung von Sauerstoff unter Bildung von
<math>3 MnO_2 + H_2 SO_4 + T \rightarrow MnSO_4 + O_2</math>

Wasserstoffperoxid zersetzt sich in Anwesenheit von unter Sauerstoffabgabe. Das Mangandioxid wirkt dabei als Katalysator .

Mit Salzsäure reagiert Mangandioxid unter Chlorentwicklung Mangan(II)-chlorid.
<math>3 MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + + 2H_2 O</math>

Vorkommen und Herstellung

Vorkommen

Mangandioxid findet man als rhombisch kristallisierter (Weichmanganerz) und tetragonal kristallisierter Polianit in großem im Südural und in Südafrika. Zusammen mit Eisenverbindungen ist es oft ein Hauptbestandteil der und anderer brauner dunkelfarbiger Erden.

Herstellung

Mangandioxid wird durch Mahlen von Pyrolusit durch das Erhitzen von Mangan(II)-nitrat an der Luft auf über 500 °C hergestellt.
<math>Mn(NO_3 )_2 \cdot 6H_2 O + T \rightarrow</math>
<math>MnO_2 + 2NO_2 + 6H_2 O</math>

Heute jedoch wird Mangandioxid hauptsächlich durch einer Lösung von Mangan(II)-sulfat gewonnen. Zweiwertiges Mangan 2+ ) oxidiert an der Anode zu dreiwertigem 3+ das anschließend zu Mn 2+ und Mn 4+ zerfällt ( disproportioniert ). Dabei lagert sich Braunstein an der ab.

Verwendung

Mangandioxid wird vielfältig als Oxidationsmittel in organischen Synthesen eingesetzt:
  • Oxidation von Anilin zu Hydrochinon
  • Entfärbung von Kohlenstoff - und Sulfidverunreinigungen bei der Glasherstellung: Glasschmelzen die oft durch geringe Mengen an Eisen (III)- silikaten gelb-grün gefärbt sind wird Mangandioxid in Mengen zugesetzt um die Verfärbungen zu neutralisieren. werden Mangan(II)-silikate gebildet deren Farbe violett ist. und violett sind jedoch Komplementärfarben weswegen der Schmelzfluss farblos erscheint.
  • Die Graphit - Kathode in Batterien ist häufig in Mangandioxid eingebettet: Mangandioxid den am Pluspol entstehenden Wasserstoff zu Wasser
  • Gasreinigung in Gasmasken
  • Oxidationsmittel in Feuerwerkskörpern
  • Braunstein wird auch bei der Herstellung von und Siccativen eingesetzt.

Geschichte

Mangandioxid (Braunstein) wurde früher unter Handwerkern als "Glasmacherseife" bezeichnet da es durch verfärbte Glasschmelzen entfärben konnte. Schon in den der alten Ägypter und Römer findet man etwa 2% Manganoxide. Wahrscheinlich schon zu dieser Zeit Braunstein zum Aufhellen Gläser benutzt.

Weblinks

Siehe auch: Chemikalienliste WikiProjekt Chemikalien




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