Просмотр кода страницы Оксид марганца(IV)

{{Вещество
 | картинка                  = Оксид марганца(IV).png
 | картинка малая            = Модель оксида марганца(IV).png
 | изображение               = Manganese(IV) oxide.jpg
 | хим. имя = Диоксид марганца
 | хим. формула =  <small><chem>MnO2</chem></small>
 | молярная масса = 86,9368
 | темп. плавления = 
 | темп. кипения =  
 | темп. разложения = 535
 | тройная точка = 
 | критическая точка = 
 | плотность = 5,026
 | CAS = [1313-13-9]
 | SMILES =
 | растворимость = нерастворим
 | конст. диссоц. кислоты = 
 | состояние = черные тетрагональные кристаллы
 | кинематическая вязкость = 
 | теплоёмкость = 
 | энтальпия образования = -521,5
 | теплота парообразования = 
}}
'''Окси́д ма́рганца(IV)''' ('''диокси́д марганца''') <small><chem>MnO2</chem></small> — порошок тёмно-коричневого цвета, нерастворимый в воде. Наиболее устойчивое соединение [[Марганец|марганца]], широко распространённое в земной коре (минерал [[пиролюзит]]).

== Химические свойства ==
При обычных условиях диоксид марганца ведет себя довольно инертно. При нагревании с [[Кислоты|кислотами]] проявляет окислительные свойства, например, окисляет концентрированную [[соляная кислота|соляную кислоту]] до [[хлор]]а:

: <chem>4HCl + MnO2 -> MnCl2 + Cl2 ^ + 2H2O</chem>'''.'''

С [[Серная кислота|серной]] и [[Азотная кислота|азотной]] кислотами <small><chem>MnO2</chem></small> разлагается с выделением [[кислород]]а:

: <chem>2MnO2 + 2H2SO4 -> 2MnSO4 + O2 ^ + 2H2O</chem>'''.'''

При взаимодействии с сильными окислителями диоксид марганца окисляется до соединений <small><chem>Mn^{+7}</chem></small> и <small><chem>Mn^{+6}</chem></small>:

: <chem>3MnO2 + KClO3 + 6KOH -> 3K2MnO4 + KCl + 3H2O</chem>'''.'''

Диоксид марганца проявляет [[Амфотерные оксиды|амфотерные]] свойства. Так, в концентрированных сернокислых растворах образует [[сульфат марганца(IV)]]:

: <chem>MnO2 + 2H2SO4 -> Mn(SO4)2 + 2H2O</chem>'''.'''

А при сплавлении с [[Щёлочи|щелочами]] и [[Основные оксиды|основными оксидами]] <small>MnO<sub>2</sub></small> выступает в роли кислотного оксида, образуя соли — [[манганиты]]:

: <chem>MnO2 + CaO -> CaMnO3</chem>'''.'''

Является катализатором разложения [[пероксид водорода|пероксида водорода]]:

: <chem>2H2O2 ->[\ce{MnO2}] 2H2O + O2 ^</chem>'''.'''

При нагревании выше {{nobr|530 °C}} разлагается:

: <chem>4MnO2->[530^\circ\text{C}] 2Mn2O3\ + O2</chem>'''.'''

== Получение ==
В лабораторных условиях получают термическим разложением [[перманганат калия|перманганата калия]] с образованием [[Манганат калия|манганата калия]] и [[кислород]]а:

: <chem>2KMnO4->[t] K2MnO4 \ + MnO2\ + O2 ^</chem>'''.'''

Также можно получить реакцией перманганата калия с [[Пероксид водорода|пероксидом водорода]]. На практике образовавшийся <small><chem>MnO2</chem></small> каталитически разлагает пероксид водорода, вследствие чего реакция до конца не протекает:

: <chem>2KMnO4 + H2O2 -> 2KOH + 2MnO2 + 2O2 ^</chem>'''.'''

При температуре выше {{nobr|100 °C}} восстановлением перманганата калия [[Вода|водородом]]:

: <chem>2KMnO4 + 2H2 ->[t] K2MnO4 + MnO2 + 2H2O</chem>'''.'''

== Структура ==
Известны несколько полиморфных модификаций диоксида марганца и его гидратированных форм. Диоксид марганца, как и многие другие диоксиды, имеет кристаллическую структуру [[рутил]]а ([[пиролюзит]], или <small><chem>\beta - MnO_2</chem></small>), где атомы металла занимают центры [[октаэдр]]ов, а координационное число атомов кислорода равно трём. Для диоксида марганца характерен недостаток кислорода, его нестехиометричный состав достигается за счет вакансий в подрешетке кислорода. <!-- Это сложное твердое соединение относится к недавно полученному методу диоксида марганца в [[Органический синтез|органическом синтезе]].--> У α-модификации диоксида марганца очень открытая структура, содержащая «каналы», в которых могут размещаться атомы некоторых металлов, например, [[серебро|серебра]] или [[Барий|бария]]. <small><chem>\alpha - MnO_2</chem></small>, вслед за структурно родственным минералом, часто называют [[голландит]]ом.

== Археология ==
* Красящие вещества, обнаруженные во время раскопок в [[пещера Ласко|пещере Ласко]] и образцы, взятые с некоторых [[Наскальная живопись|наскальных изображений]], соответствовали диоксиду марганца<ref>''Chalmin E., Menu M., Pomiès M.-P., Vignaud C., Aujoulat N. et Geneste J.-M.'' Les blasons de Lascaux // L’Anthropologie, 2004. T. 108. Р. 571—592.</ref>.
* Учёные определили, что кусочки чёрных камней из пещеры Пеш-де-Лазе на юге Франции, состоят из диоксида марганца. Возможно, [[неандертальцы]] использовали этот минерал в качестве окислителя и катализатора реакций окисления и горения<ref>{{Cite web |url=https://www.nkj.ru/news/28360/ |title=Неандертальская химия |access-date=2016-03-07 |archive-date=2016-03-07 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160307235752/https://www.nkj.ru/news/28360/ |deadlink=no }}</ref>.

== Применение ==
* Применяется для промышленного производства [[Марганец|марганца]];
* Деполяризатор в [[марганцево-цинковый элемент|марганец-цинковых элементах]] питания;
* Компонент минеральных [[пигмент]]ов;
* Осветлитель стекла.

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* ''Ахметов Н. С.'' «Общая и неорганическая химия» М.: Высшая школа, 2001
* Неорганическая химия под редакцией Ю. Д. Третьякова; Химия переходных элементов Кн. 1
* {{ВТ-ЭСБЕ|Пиролюзит|[[:w:Земятченский, Пётр Андреевич|П.&nbsp;З.]]|том=XXIIIa|страницы=653—654}}
* {{ВТ-ЭСБЕ|Полианит|том=доп. II|страницы=436}}
{{Оксиды}}
{{Соединения марганца}}

[[Категория:Оксиды марганца|марганца(IV)]]
[[Категория:Амфотерные оксиды|марганца(IV)]]