Марганец – это достаточно распространенный металл черного цвета с атомным весом 25. Он часто встречается в природе, вот, например, его содержание в земной коре составляет 0,1%. По распространённости он занимает 12 место среди всех остальных элементов. Кроме этого, металл считается одним из самых важных минеральных ресурсов во всем мире. Он необходим и незаменим в сталелитейном производстве, так как он помогает преобразовывать железо в сталь.
Что касается его свойств, Mn участвует в окислительно-восстановительных химических реакция, а также является незаменимым элементом, поэтому его широкого применяют для реакций с кислородом.
Особенности протекания реакции марганца и кислорода
Базовая окислительно-восстановительная химия Mn оценивается по стабильности простых соединений с кислородом и водой. В металлургии часто используется диоксид марганца – соединение неорганического типа с формулой кислорода и марганца MnO2: Mn + O2 = MnO2. Это твердое вещество темного цвета, которое часто используется для сухих батарей, таких как щелочные батареи и угольно-цинковые батареи. Кроме этого, стоит указать и про оксид марганца (III) – неорганическое соединение, представляющее собой коричнево-черные кристаллы, которые не растворяются в воде. Реакция окисления выглядит следующим образом: MnO + O2 = Mn2O3. Оксид марганца имеет широкое применение в медицинской, нефтяной, стекольной и химической промышленности, черной металлургии.
Несмотря на все возможные соединения, Mn не особо реагирует на воздух, несмотря на то, что он немного более электроположителен, чем его соседи по периодической таблице. Поверхность комков марганца окисляется в незначительной степени. Мелкодисперсный металлический марганец горит на воздухе: 3Mn + 2O2 = Mn3O4; 3Mn + N2 = Mn3N2. Наноструктурированный диоксид марганца и его композиты хорошо работают в качестве электрокатализаторов из-за их морфологии, структуры пор и кристаллографической структуре.
Стандартная реакция Mn + O2 = MnO2 протекает при нагревании до температуры не больше 450°С. А вот выше 800°С образуется смешанный оксид Mn (II, III). Это очень важно учитывать на крупных и мелких производствах.
Свойства окисела марганца
Физическими свойствами Mn2O3 являются следующие:
- внешний вид при хорошем освещении – кристаллы темного цвета;
- не растворяется в жидкости;
- намагничивается во внешнем магнитном поле.
Среди основных химических свойств марганца плюс кислорода стоит выделить то, что вещество разлагается при нагревании высокими температурами, при сплавлении с оксидами металлов получаются манганитные соли и др.
Оксиды имеют множество структурных форм с разнообразным электрохимическим составом. Они нашли широкое применение в разных сферах деятельности благодаря своим химическим и физическим свойствам. Этим и объясняется широкая популярность элементов. Но при проведении таких экспериментов стоит обязательно придерживаться правил безопасности, так как часто задействуются высокие температуры.
