Перегляд вихідного коду сторінки Оксид марганцю(IV)

{{Речовина
| verifiedrevid = 400509294
| зображення = Manganese(IV) oxide.jpg
|   зображення_підпис = Manganese(IV) oxide
| зображення1 = Rutile-unit-cell-3D-balls.png
|   зображення_підпис1 = β-форма MnO<sub>2</sub> (типу [[рутил]])
| IUPAC_назва = Манган(IV) оксид
| інші_назви = діоксид марганцю
| поле1 = {{Речовина Ідентифікатори
|  номер_CAS = 1313-13-9
|  PubChem = 14801
|  CASNo_Ref = {{cascite|correct|CAS}}
| ChemSpiderID_Ref = {{chemspidercite|correct|chemspider}}
| ChemSpiderID = 14117
|  SMILES = O=[Mn]=O
|  номер_EINECS = 215—202-6
| RETECS = OP0350000
  }}
| поле2 = {{Речовина Властивості
|  формула = MnO<sub>2</sub>
|  молярна_маса = 86,9368 г/моль
|  зовнішній_вигляд = чорний порошок, чорні кристали
|  густина = 5,026 г/см<sup>3</sup>
|  розчинність = нерозчинний
|  температура_плавлення = 535&nbsp;°C (розкладається)
  }}
| поле4 = {{Речовина Термохімія
|  теплота_утворення = −520,9 кДж/моль
|  ентропія = 53,1 Дж/(моль·K)
|  теплоємність = 54,1 Дж/(моль·K)
  }}
| поле7 = {{Речовина Небезпеки
|  ГДК =
|  ГДК_США =
|  ЛД50 =
|  MSDS = [http://www.ilo.org/public/english/protection/safework/cis/products/icsc/dtasht/_icsc01/icsc0175.htm ICSC 0175]
|  ГГС_піктограми =
|  ГГС_фраза =
|  ГГС_застереження =
|  індекс_ЄС = 025-001-00-3
|  клас_ЄС = {{Hazchem Xn}} {{Hazchem O}}
|  фрази_ризику =
|  фрази_безпеки =
|  R/S_фрази =
|  головні_небезпеки =
<!-- NFPA блок -->
|    небезпека_для_здоров'я =
|    вогненебезпечність =
|    реакційна_здатність =
|    інше =
|  температура_спалаху = 535&nbsp;°C
|  температура_самозаймання =
|  вибухові_границі =
 }}
| поле8 = {{Речовина Пов'язані
|  інші_аніони = 
|  інші_катіони =  
|  група = [[оксиди марганцю]]
  }}
}}
{{About|оксид MnO<sub>2</sub>|інші оксиди марганцю|Оксиди марганцю}}
'''Окси́д ма́рганцю (IV), ма́нган(IV) окси́д'''&nbsp;— [[неорганічні сполуки|неорганічна]] сполука, [[оксид]] складу [[Манган|Mn]][[Оксиген|O<sub>2</sub>]]. Являє собою порошок темно-коричневого або чорного кольору, нерозчинний у воді. Проявляє слабкі [[амфотерність|амфотерні]] властивості (із перевагою [[основні оксиди|осно́вних]]). 

Найстійкіша сполука [[марганець|марганцю]], широко поширена в земній корі. Зустрічається у вигляді мінералів [[піролюзит]]у, [[криптомелан]]у, [[псиломелан]]у, [[рамзделіт]]у.

== Поширення у природі ==
[[Файл:Ramsdellite-229714.jpg|міні|ліворуч|200пкс|Мінерал [[рамзделіт]]]]
Оксид марганцю зустрічається у природі у вигляді чотирьох кристалічних різновидів, а саме: мінералів [[піролюзит]]у, [[криптомелан]]у, [[псиломелан]]у та [[рамзделіт]]у. Суттєво переважає у розповсюдженості піролюзит.

== Фізичні властивості ==
Оксид марганцю являє собою чорний парамагнітний порошок [[амфотерність|амфотерного]] характеру. При нагріванні вище 535&nbsp;°C сполука розкладається.

Штучно було створено п'ять різних кристалічних структур оксиду марганцю: α-, β-, γ-, ε- і δ-MnO<sub>2</sub>. α-Модифікація відповідає структурі мінералу [[криптомелан]]у, β-форма&nbsp;— [[піролюзит]]у, γ-MnO<sub>2</sub>&nbsp;— [[рамзделіт]]у.  ε- та δ-форми не мають природних відповідників.

== Отримання ==
Оксид марганцю можна синтезувати прокалюванням на повітрі деяких оксигеновмісних солей Mn(II):
: <math>\mathrm{ Mn(NO_3)_2 \xrightarrow{195-300^oC} MnO_2 + 2NO_2}</math>
У лабораторних умовах MnO<sub>2</sub> отримують термічним розкладанням [[перманганат калію|перманганату калію]].
: <math>\mathrm{ 2KMnO_4 \xrightarrow{200-240^oC} MnO_2 + K_2MnO_4 + O_2}</math>
: <math>\mathrm{ 3KMnO_4 \xrightarrow{500-700^oC} 2MnO_2 + K_3MnO_4 + 2O_2 }</math>
Також можна отримати реакцією перманганату калію з [[пероксид водню|пероксидом водню]].
: <math>\mathrm{ 2KMnO_4 + H_2O_2 \xrightarrow{} 2MnO_2 + 2KOH + 2O_2}</math>
Аналогічно застосовується метод окиснення сполук Mn(II) у лужних (рідше нейтральних) розчинах:
: <math>\mathrm{ Mn(OH)_2 + Cl_2 + 2KOH \xrightarrow{} MnO_2 + 2KCl + 2H_2O}</math>
: <math>\mathrm{ 3MnCO_3 + KClO_3 \xrightarrow{} 3MnO_2 + KCl + 3CO_2}</math>
: <math>\mathrm{ MnCl_2 + O_3 + H_2O \xrightarrow{} MnO_2 + 2HCl + O_2 }</math>
Солі Mn(IV) гідролізуються з утворенням осаду MnO<sub>2</sub>:
: <math>\mathrm{ MnCl_4 + 2H_2O \leftrightarrow MnO_2 \downarrow + 4HCl }</math>
При температурі вище 100&nbsp;°C перманганат калію відновлюється [[водень|воднем]]:
: <math>\mathrm{ 10KMnO_4 + 10H_2 \xrightarrow{>100^oC} 5MnO_2 + 5K_2MnO_4 + 10H_2O}</math>

== Хімічні властивості ==
За звичайних умов оксид марганцю поводиться досить інертно. При прокалюванні на повітрі MnO<sub>2</sub> розкладається до [[Оксид марганцю(III)|Mn<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]], а за вищої температури&nbsp;— до [[Оксид марганцю(II,III)|Mn<sub>3</sub>O<sub>4</sub>]]:
: <math>\mathrm{ 4MnO_2 \xrightarrow{580-620^oC} 2Mn_2O_3 + O_2}</math>
: <math>\mathrm{ 3MnO_2 \xrightarrow{950-1100^oC} Mn_3O_4 + O_2}</math>
При нагріванні з [[кислоти|кислотами]] виявляє окисні властивості, наприклад, окислює концентровану [[соляна кислота|соляну]] кислоту до [[хлор]]у (даний метод використовується в лабораторії для синтезу хлору):
: <math>\mathrm{ MnO_2 + 4HCl \xrightarrow{} MnCl_2 + Cl_2 \uparrow+ H_2O}</math>
З [[Сірчана кислота|сірчаною]] і [[Азотна кислота|азотною]] кислотами MnO<sub>2</sub> розкладається з виділенням кисню:
: <math>\mathrm{ 2MnO_2 + H_2SO_4 \xrightarrow{} 2MnSO_4 + O_2 + 2H_2O}</math>
При взаємодії з сильними окисниками діоксид марганцю окислюється до сполук Mn<sup>+7</sup> та Mn<sup>+6</sup>:
: <math>\mathrm{ 3MnO_2 + KClO_3 + 6KOH \xrightarrow{} 3K_2MnO_4 + KCl + 3H_2O}</math>
MnO<sub>2</sub> проявляє [[амфотерність|амфотерні]] властивості. Він реагує з концентрованими [[луги (хімія)|лугами]]:
: <math>\mathrm{ 2MnO_2 + 3NaOH(conc.) \xrightarrow{0^oC} MnO(OH) + Na_3MnO_4 + H_2O }</math>
: <math>\mathrm{ 4MnO_2 + 12NaOH + O_2 \xrightarrow{800^oC} 4Na_3MnO_4 + 6H_2O}</math>
При сплавленні з [[основні оксиди|осно́вними]] оксидами MnO<sub>2</sub> виступає в ролі кислотного оксиду, утворюючи солі [[манганіти]]:
: <math>\mathrm{ MnO_2 + CaO \xrightarrow{800^oC} CaMnO_3 }</math>
Під дією [[водень|водню]], [[кокс]]у або [[оксид вуглецю(II)|оксиду вуглецю]] сполука може відновлюватися до металу або [[Оксид марганцю(II)|MnO]]:
: <math>\mathrm{ MnO_2 + H_2 \xrightarrow{170-800^oC} MnO + H_2O}</math>
: <math>\mathrm{ MnO_2 + C \xrightarrow{600-700^oC} Mn + CO_2}</math>
: <math>\mathrm{ MnO_2 + CO \xrightarrow{25^oC, kat. CuO} Mn + CO_2}</math>
Оксид марганцю є каталізатором розкладання [[пероксид водню|пероксиду (перекису) водню]]:
: <math>\mathrm{ 2H_2O_2 \xrightarrow{kat. MnO_2} 2H_2O + O_2 \uparrow }</math>

== Застосування ==
Оксид марганцю застосовується у виготовленні скла: його добавки усувають зелене забарвлення, спричинене наявністю [[силікат заліза(II)|силікату заліза(II)]], а також надають відтінок від рожевого до чорного, в залежності від об'ємів добавки. Тонкий дисперсний порошок або колоїд MnO<sub>2</sub> використовується як адсорбент [[хлор]]у, [[діоксид сірки|діоксиду сірки]], солей [[барій|барію]], [[радій|радію]], [[срібло|срібла]], [[алюміній|алюмінію]] та [[калій|калію]].

Оксид застосовується як деполяризатор в [[елемент Лекланше|елементах Лекланше]] (наприклад, у [[Вугільно-цинкова батарея|вугільно-цинкових батареях]]).

== Див. також ==
* [[Марганцеві руди]]
* [[Оксид марганцю]]

== Джерела ==
* ''CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.)'' / D. R. Lide, ed. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. {{ref-en}}
* Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.:Высшая школа, 2001
* Неорганическая химия под редакцией Ю.&nbsp;Д.&nbsp;Третьякова; Химия переходных элементов Кн.1
* Рипан&nbsp;Р., Чертяну&nbsp;И. ''Неорганическая химия: Химия металлов:'' В 2 т. / Под ред. В. И. Спицына. — М. : Изд. «Мир», 1972.&nbsp;— Т. 2.&nbsp;— 871&nbsp;с. {{ref-ru}}
* Реми&nbsp;Г. ''Курс неорганической химии'': в 2 т. / Пер. с нем., под ред. А. В. Новоселовой.&nbsp;— М. : ИИЛ,1966.&nbsp;— Т. 2.&nbsp;— 833&nbsp;с. {{ref-ru}}
* ''Химические свойства неорганических веществ'': Учеб. пособие для вузов. 3-е изд., испр. / Лидин&nbsp;Р.&nbsp;А., Молочко&nbsp;В.&nbsp;А., Андреева&nbsp;Л.&nbsp;Л.; Под ред. Лидина&nbsp;Р.&nbsp;А.&nbsp;— М. : Химия, 2000.&nbsp;— 480 с.&nbsp;— ISBN 5-7245-1163-0. {{ref-ru}}
== Посилання ==
* {{УСЕ-4|[http://slovopedia.org.ua/29/53396/9867.html Двооксид марганцю]}}
[[Категорія:Оксиди|М]]
[[Категорія:Сполуки мангану]]
[[Категорія:Надзвичайно небезпечні речовини]]