MANGANKLORID: EGENSKAPER, STRUKTUR, BRUK, RISIKO - KJEMI - 2025

Den manganklorid er et uorganisk salt som har den kjemiske formel MnCh ₂ . Den består av Mn ²⁺ og Cl ^- ioner i forholdet 1: 2; for hver Mn ²⁺ kation er det dobbelt så mange Cl ^- anioner .

Dette salt kan danne flere hydrater: MnCh ₂ · 2 H ₂ O, (dihydrat), MnCh ₂ · 4 H ₂ O (tetrahydrat), og MnCh ₂ · 6H ₂ O (hexahydrat) Den mest vanlige formen av saltet er tetrahydratet..

Rosa krystaller av manganklorid. Kilde: Ondřej Mangl

De fysiske egenskapene til manganklorid, som tetthet, smeltepunkt og løselighet i vann, påvirkes av hydratiseringsgraden. For eksempel er smeltepunktet for den vannfrie formen mye høyere enn for tetrahydratformen.

Fargen på manganklorid er lys rosa (toppbilde). Blekhet er karakteristisk for overgangsmetallsalter. Manganklorid er en svak Lewis-syre.

Mineralet kjent som scacquita er den naturlig vannfrie formen av mangan (II) klorid; som kempita.

Mangan (II) klorid brukes som et legeringsmiddel; katalysator i kloreringsreaksjoner, etc.

Fysiske egenskaper

Fysisk utseende

- Vannfri form: rosa kubikkrystaller.

- Tetrahydratform: svakt deliquescerende rødlige monokliniske krystaller.

Molære masser

- Vannfri: 125.838 g / mol.

- Dihydrat: 161.874 g / mol.

- Tetrahydrat: 197,91 g / mol.

Smeltepunkter

- Vannfri: 654 ºC.

- Dihydrat: 135 ºC.

- Tetrahydrat: 58 ºC.

Kokepunkt

Vannfri form: 1190 ºC.

tettheter

- Vannfri: 2,977 g / cm ³ .

- Dihydrat: 2,27 g / cm ³ .

- tetrahydrat: 2,01 g / cm ³ .

Vannløselighet

Vannfri 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.

Løselighet i organiske løsningsmidler

Løselig i pyridin og etanol, uoppløselig i eter.

dekomponering

Med mindre riktige forholdsregler tas, kan dehydrering av de hydratiserte formene til den vannfrie formen føre til hydrolytisk dehydrering med produksjon av hydrogenklorid og manganoksyklorid.

pH-

En 0,2 M løsning av mangankloridtetrahydrat i vandig løsning har en pH på 5,5.

Stabilitet

Den er stabil, men følsom for fuktighet og er uforenlig med sterke syrer, reaktive metaller og hydrogenperoksyd.

Struktur av manganklorid

Koordinasjonskompleks for MnCl2-tetrahydrat. Kilde: Smokefoot

Fra det tetrahydratiserte saltet, med slående rosa krystaller, må det bestå av koordinasjonskomplekser (toppbilde). I dem, metallsenteret av Mn ²⁺ er omgitt av et oktaeder definert av fire H- ₂ O -molekyler og to Cl ^- anioner .

Legg merke til at Cl ^- ligandene er i cis-stillinger; de er alle like ved den rektangulære basen av oktaederen, og det betyr ikke noe om Cl blir "flyttet" ^- til noen av de tre andre stillingene. En annen mulig isomer for dette koordinatmolekylet er en der begge Cl ^- er i transposisjoner; det vil si i forskjellige ytterpunkter (den ene over og den andre nedenfor).

De fire vannmolekylene med sine hydrogenbindinger tillater to eller flere oktaedraer å forbindes av dipol-dipolkrefter. Disse broene er veldig retningsbestemte, og legger til de elektrostatiske interaksjonene mellom Mn ²⁺ og Cl ^- , etablerer de en ordnet struktur som er karakteristisk for en krystall.

Den rosa fargen på MnCl ₂ · 4H ₂ O skyldes de elektroniske overgangene til Mn ²⁺ og dens d ^5- konfigurasjon . På samme måte endrer forstyrrelsene forårsaket av nærheten av vannmolekyler og klorider mengden energi som kreves for å bli absorbert av disse d ⁵ elektronene for å reise høyere energinivå.

dihydrate

Polymer struktur for MnCl2 · 2H2O. Kilde: Smokefoot

Saltet har blitt dehydrert og formelen blir nå MnCl ₂ · 2H ₂ O. Hva skjer med oktaederet ovenfor? Ingenting, bortsett fra at de to H ₂ O- molekylene de etterlot seg erstattes av to Cl ^- .

Først kan du gi feil inntrykk av at det er fire Cl ^- for hver Mn ²⁺ ; Imidlertid er halvparten av oktaederen (aksialt) faktisk den gjentagende enheten av krystallen.

Således er det sant at det er en Mn ²⁺ koordinert til to Cl ^- og to vannmolekyler i trans-stilling. Men for at denne enheten skal samhandle med en annen, trenger den to Cl-broer, som igjen gjør det mulig å fullføre koordineringen oktaeder for mangan.

I tillegg til Cl-broer, samarbeider vannmolekyler også med sine hydrogenbindinger slik at denne MnCl ₂ · 2H ₂ O- kjeden ikke demonteres.

vannfri

Endelig er magnesiumkloridet ferdig med å miste alt vannet i krystallene; du har nå vannfri salt, MnCl ₂ . Uten vannmolekylene mister krystallene merkbart intensiteten til sin rosa farge. Oktaederet, som for hydrater, forblir uendret av manganens natur.

Uten vannmolekyler ender Mn ²⁺ omgitt av en oktaeder bare sammensatt av Cl ^- . Denne koordinasjonsbindingen er både kovalent og ionisk; Av denne grunn er konstruksjonen av MnCh _{2 blir} ofte referert til som en polymer krystall. I den er det vekslende lag med Mn og Cl.

nomenklatur

Mangan har mange mulige oksidasjonstilstander. På grunn av dette er den tradisjonelle nomenklaturen for MnCl ₂ ikke klar.

På den annen side tilsvarer manganklorid dets bedre kjente navn, som det vil være nødvendig å legge til '(II)' for å få det til å stemme overens med bestandens nomenklatur: mangan (II) klorid. Og på samme måte er det den systematiske nomenklaturen: mangandiklorid.

applikasjoner

Laboratorium

Manganklorid fungerer som katalysator for klorering av organiske forbindelser.

Industri

Manganklorid brukes som råstoff for produksjon av antiknockere for bensin; sveisemateriale for ikke-jernholdige metaller; formidler i fremstilling av pigmenter; og tørrfrøolje.

Det brukes i tekstilindustrien for utskrift og farging; i produksjonen av forskjellige mangansalter, inkludert metylcyklopentadienylmangantrikarbonyl brukt som teglfarger; og i produksjonen av tørre elektriske celler.

Manganklorid brukes som et legeringsmiddel og tilsettes smeltet magnesium for å produsere mangan-magnesiumlegeringer; som et mellomprodukt i fremstillingen av tørkemidler for maling og lakk; og som en komponent av desinfeksjonsmidler.

Det brukes også til rensing av magnesium.

Gjødsel og dyrefôr

Manganklorid brukes som en kilde til mangan, et element som, selv om det ikke er et primært ernæringselement for planter som nitrogen, fosfor og kalium, brukes i mange biokjemiske reaksjoner som er typiske for disse levende vesener.

Det blir også lagt til fôret til avlsdyr for å levere mangan, et essensielt sporelement for dyrs vekst.

Manganklorid er en kostholdskomponent som leverer mangan, et element som er involvert i mange prosesser som er nødvendige for livet, inkludert: syntese av fettsyrer og kjønnshormoner; assimilering av vitamin E; brusk produksjon; etc.

risiko

Kan forårsake rødhet, irritasjon og dermatitt ved kontakt med huden. Manganklorid forårsaker røde, smertefulle og vannholdige øyne.

Ved innånding forårsaker salt hoste, sår hals og kortpustethet. På den annen side kan inntak føre til oppkast, kvalme og diaré.

Kronisk overdreven innånding av dette saltet kan føre til lungebetennelse og påfølgende reaktiv luftveissykdom.

Dens overdreven inntak kan forårsake psykiske lidelser, dehydrering, hypotensjon, lever- og nyresvikt, svikt i multiorgan-systemet og død.

Nevrotoksisitet er den første manifestasjonen av den uønskede virkningen av mangan, og kan gi hodepine, svimmelhet, hukommelsestap, hyperrefleksi og mild skjelving.

Alvorlig toksisitet manifesteres av symptomer og tegn som ligner de som sees ved Parkinsons sykdom.

referanser

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Mangan (II) klorid. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
3. Sky Spring Nanomaterials. (2016). Mangankloridpulver. Gjenopprettet fra: ssnano.com
4. Kjemisk bok. (2017). Manganklorid. Gjenopprettet fra: chemicalbook.com
5. Toxicology Data Network. (SF). Manganklorid. Toxnet. Gjenopprettet fra: toxnet.nlm.nih.gov
6. Gérard Cahiez. (2001). Mangan (II) klorid. doi.org/10.1002/047084289X.rm020
7. Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi. (2019). Mangandiklorid. PubChem-databasen. CID = 24480. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
8. WebConsultas Healthcare, SA (2019). Mineraler: mangan. Gjenopprettet fra: webconsultas.com