锰的化合物有哪些

1、镒的化合物有哪些锐的化合物主要有氧化物、氢氧化物、钻盐等三大类。一、钮的氧化物钮的氧化物主要有一氧化钮（MnO卜二氧化钮（MnQ、三氧化二钮（Mn203）、四氧化三钻（MnQ）、亚锐酸酊（MrbQ）、钮酸酊（Mn03）和高钮酊（MrbO）.MnzO和MnO不能以游离状态存在，只能以亚锐基和钮酸基形式存在。自然界中最常见的钮的氧化物有软钮矿（MnO）、硬钻矿（mMnOMnOnH0）、偏钮酸矿（MnOnH2O）、水钮矿MnQMn（OH）、褐钻矿（Mn203）、黑钻矿等。含钮天然氧化物见表1。表1含钮天然氧化物矿物化学式密度软钻矿和黝钮矿、拉钮矿MnQB和丫）4.755.03偏钻矿MnOnH2O3.

2、03.2褐钮矿MnO4.74.9水钮矿和钮楣右MnQnHO4.24.2方钻矿MnO5.435.46片水猛矿MnO肌。黑钮矿MnO4.74.9水黑钮矿Mn。nHO方钻铁矿(MnFe”Q硬钻矿xRO-yMnO-zWOR-Mn,K,Ca,Mg等2.34.7MnO,Mn203,Mn304,MnQ等不溶于水，钮的各种氧化态，随氧化价的升高，碱性减弱，酸性增强，低价的MnO,MQ属碱性;4价的MnO属中性；高价的MnQMn207为酸性。（一）一氧化钮一氧化钮又称为氧化亚钮（MnO）,分子量70.94,呈草绿色或灰绿色粉末，为碱性氧化物，在空气中易氧化，在大气中加热至不同温度时可以生成Mn04,Mn203,

3、MnQ.常温下不溶于水，易溶于酸而生成玫瑰色的二价钮盐。结晶水合物和Mn+盐溶液的玫瑰色是因为存在Mn(H20)62+离子的缘故。MnO密度为5.435.46g/cm3,硬度为56,熔点1784c.Mn0主要用于生产硫酸锐，因为生产硫酸钮的主要原料是软钮矿(Mn02),MnO2不溶于稀酸，必须预先还原成MnO纯度较高和重金属离子含量低的MnCST直接用于作肥料和饲料添加剂。工业上生产MnO勺方法主要是在回转窑内或反射炉内加碳还原软钮矿粉制得，也有报导可在多层移动炉、沸腾炉内生产。除采用软钮矿外还可用Mn(OH)和MnCOt隔绝空气条件下加热制得。tMTMnO;*C+CO:间七Mn<>

4、;:+CO-MnO+COjIMnf：Ot-+(lOj*Mn(Oli),一»MnO*H.O(二)四氧化三钻(Mn304)Mn304矿物学中又称之为黑钻矿，分子量228.82，理论含钮量72.03%,离子结构为M吊Mn23+O4,复合分子式为MnOMn03,属四方(斜方)晶系，是普通尖晶石结构。天然黑钮矿颜色为黑色，熔点1562C,密度4.86g/cm3,硬度为5.Mn304不溶于水，溶于稀盐酸中生成氯化锐，也可与热浓硫酸反应生成硫酸镒。Mn3Q+8HC1=3Mnd4H0+C122Mn304+6HSa=6MnS+6H0+O在稀硝酸和稀硫酸中，即使加热至沸腾时也只有部分M©溶解。

5、将MnO,Mn0Mn203在空气中加热至950c左右均可得到MnQ。将MnSQMnC常钮盐密闭加热焙烧也可得到Mn04。在硫酸钮水溶液中加入俊盐催化剂通空气同样可制得MnQ。近20年来，科学工作者研究了许多制取Mn04的方法，但是，广泛应用于工业上的生产方法主要是采用在含钱盐的水溶液中使电解金属钻粉通人空气氧化的方法，我国的工业生产均采用此法。近年来，从硫酸钮水溶液中制取Mn04的研究取得了突破性进展，很有可能成为一种与用金属钻粉生产Mn04相竞争的工业生产新工艺。（三）三氧化二钮（Mn203）Mn203矿物学中称褐钻矿，呈褐色，呈弱碱性。相对分子量为157.88,理论含钮量69.59%,离子

6、结构式为Mn+Mn4+O3,复合分子式为MnOMn0.天然褐钮矿为褐黑色，密度为4.74.7g/cm3,硬度为6,属正方晶系。无水Mn03是由Mn0加热至800c以上时生成的。水合Mn03可在碱性介质条件下氧化二价钮（H）得到。在水溶液中，由于Mn+的氧化性而不易制得高浓度三价钮盐。Mn3+e-=Mk小？（Mn3+/Mn2+）=1.54V（3molL-1HC10）Mn3+有强烈的歧化倾向2Mn3+2H20=Mr+Mn0+4Hl;K109当有过量MrT和H离子存在时，歧化反应减慢.H+>3molL-1时，歧化作用不明显，酸度低时还水解。Mn3+H20=MnO2f+Hf;K1Mn203与盐酸

7、作用时，生成氯化钮与四氯化钮：Mn203+6HC1=MnCMInC4+3H0（四）二氧化钮（MnO）MnO2矿物学中称为软钻矿，相对分子量86.94,理论含钮量63.19%,黑色斜方晶体，密度5.03g/cm3,不溶于水。图1与图2分别表示Mn0的等压分解曲线与分解压PQ与1/T的关系204500)000BOOHE®*MftOj第压分*曲线yMHf图2卷善化父分H国力I加/也上的关系，Nfirum于下H外耐气耳11IMtrfJ；fMihU,匕符一3Mn：5MUn叫*y-M»|ILF*Hnil*-y<»j：4WtnIJ-M»*ylk；MnO2是两性氧

8、化物，它与酸作用生成四价钮盐，在水中易生成水合二氧化钮，作酸性氧化物时则生成亚钮酸盐、水钮矿。Mn0是细晶物，呈黑色。由于生成Mn0的方法不同而有各种不同的变体，各变体的物理性质也有区别。加热时MnO失去氧，相继转化成Mb03,Mn04,最后*$化成MnO.MnO专化成Mb03的温度对于Mn0的不同变体来说各不相同。但各种Mn0变体的等压分解曲线的外形差异不大，与图1的曲线相似。Mn0在转化为Mn03和其他氧化物过程中生成各种氧化物的固溶体。超过1350c时则仅有MnO在。软钻矿的热分解过程可以表示如下：IIW1L软橘矿用一褐域手黑钻矿mur图2表示各种氧化钮的平衡压力(1gPo2),直线1,

9、2,3,4将图面划分成各相(Mn,MnO,Mn304,Mn03,Mn0)的稳定区。六价和七价钮的化合物具有酸性，它们各自生成钮酸盐和高锐酸盐二、钮的氢氧化物钮的氢氧化物矿物主要有钻楣石、水钮矿、羟钮矿、偏钮酸矿、恩苏塔矿等。几种最重要的氢氧化物矿物的特性见表2。表2钮的氢氧化物的特性名称化学式品型颜色密度，-3、/(g-cm)硬度钮楣右MnO(OH)斜方水钮矿MnO(OH)单斜黑色4.24.534羟钮矿Mn(OH2六方白色3.3r2.5偏钮酸矿Mn(OH)假四方棕褐2.3323恩苏塔矿Mrn+i-xMn2+Q-2x-(OH)2x六方棕灰4.4967锐的最重要的氢氧化物矿物为羟钮矿，即氢氧化钻。

10、二价钻盐与碱作用，即得白色的Mn(OH)沉淀。Mn2+2O*=Mn(OH)J若用NH-HO,特别是溶液中有钱盐时，则沉淀很不完全，甚至根本不沉淀。在空气中它很快被氧化成棕色.可以利用它测定水中所溶的氧量。在与空气隔绝的情况下，它仍能与水中的氧化合。工业上常用天然MnO与SO作用生成MnS0ttMnSQ,再用石灰乳中和即得Mn(OH)沉淀。CaS2Q+MnS4=Mn2O6+CaSOMnS2Q+Ca(OH)=Mn(OH)J+CaSO,溶液中CaSO可循环使用。当氢氧化钮与氢氟酸作用时，生成氟化钮。Mn(OH)2+2HF=Mn+2H0氢氧化钮与氧化作用生成棕色的Mn0(OH)(水合二氧化钮).2Mn

11、(OH)2+Q=2Mn0(OH)三、钮盐钻盐包括含氧酸盆、钮酸盐毛高钮酸盐、卤盐、有机酸盐。主要的钮盐品种有70余种，其中80%Z上为无机盐。(一)二价钮盐二价钮的强酸盐均溶于水，从水溶液中结晶出来带有结晶水的钻盐是淡红色的晶体，如MnS07H0,MnC24H20,Mn(N0)26H20,Mn(C104)26H2O等，在这些水合钻盐中都有淡红色的Mn(H20)62+离子，这些盐的水溶液中有Mn(H20)62+离子，因而溶液呈现淡红色。二价钻盐与碱液反应时，产生白色胶状沉淀，Mn(OH)在空气中不稳定，迅速被氧化成棕色的Mn0(OH).Mn2+20H=Mn(OH)2Mn(OH)2+O=2Mn0(

12、OH)棕色在酸性溶液中，Mn2+(3d5)比同周期的其他元素的二价离子，如Cr2+(d4),Fe2+(d6)等稳定，只有用强氧化剂，如NaBi03,Pb02,(NH4)2S208才能将Mn+氧化成为高钮酸根(Mn。-).2+_3+2Mn+14H+5NaBiO=2MnO+5Bi+5Na+7H02Mn2+5S082-+8H0=2MnQ+10SQ2-+5Na+16H常见的易溶二价钻盐，除上述卤化物、硫酸盐等强酸盐外，还有醋酸盐、硼酸盐、碳酸盐等。金属钻溶于醋酸即生成醋酸盐：Mn+2CH3COOH=Mn(3CH)0)2+H易溶盐从水中结晶出来时，大都带有不同数目的结晶水，如MnC2nH20,n=4,6

13、;MnS04-nH0,n=1,4,5,7;Mn(N03)2-nH0,n=3,6;Mn(CH3c00)2-nH20,n=4.带多少结晶水与结晶温度有关，如Mncl2在58c以上结晶得MnC2-4HO,底于58C得MnC26Ho结晶温度愈低，卫晶水愈多，如MnSOtt高于27c以上时随温度升高结晶水降低，在100c左右时可结晶出MnSO-HO,在26c结晶得至ijMnSO4HO,在9c结晶得至UMnSO7HQMnSfl.tMnSO.>5H2OMnS<>a.在有硫酸存在时，硫酸锐的溶解度显著降低，如在25c时，溶液中含40.8%HSO,WJMnSO勺溶解度是3.8%,若含62%HS

14、O时则MnSO勺溶解读为0.5%,当H2SO浓度低于62%寸，固相是MnSOHO;硫酸浓度高于62%寸，则固相是MnSO当硫酸浓度再高而温度降低时，则析出的固相是酸失盐MnSO-HSO-HO.在120200c时MnSOft水中的溶解度见图3。4W工一癌3U120MnSO.在水中的薄H度由于Mn+在碱性溶液中易被空气中的氧氧化成MnO(OH)因此M吊的易溶性强酸盐稳定，因为弱酸盐水解呈碱性，如需制备盐Mn(II)盐，水溶液pH均不可大于7。在全部可溶性二价钻盐中硫酸钮最稳定，硫化钮、碳酸钮、磷酸钮难溶于水(二)钮酸盐至今人类虽未曾制出钮酸，但其盐类却不少。将MnO与NaOHEKOH昆合放置在空气

15、中或加一些氧化剂如KN0,KC10等一同溶化即得钻酸盐：2Mn02+4KOH+O=2KMn0+2H0钮酸盐同样也可用高钮酸盐与碱作用获得：4Mn0-4+40H=4Mn矿+2H0+O上述反应如果用电解氧化或同氯作用可以反转过来：2Mn042+Cl2=2Mn0+2Cl钮酸根仅仅在强碱溶液中稳定。在中性、弱碱性或弱酸溶液中，即使很弱的碳酸也按下式歧化：3Mn042-+4l4=2Mn0+Mn（2+2H0K弋1058因此，它不能用酸化钮酸盐制得。钮酸盐都是强氧化剂，也极易转变成高钮酸盐。（三）高钮酸盐高钮酸是一种强氧化剂，极不稳定，0c以上会产生爆炸，因此，在实际生活中很少用到高钮酸，而是使用其盐类。工

16、业上制备高钮酸盐是先将MnO专变成六价钻盐，接着电解氧化而制取。KMnO4和RCrzQ一样都是强氧化剂，k2C2。作氧化剂时，还原产物总是Cr3+,而KMn0的氧化能力和还原产物因介质的酸碱度不同而有所不同，这可从电势图中有关的电势值表现出来。一般地说，它的氧化能力在酸性溶液中比在中性或碱性溶液中强得多，可以定量地氧化很多物质。KMn0乍氧化剂时，在酸性介质中还原产物为Mrn+,中性溶液中为Mn0,碱性溶液中为&Mn0。KMn04的颜色为暗紫红色，外观几乎是呈黑色的斜方晶体。在0c时饱和溶液含有2.75%的KMnQ在20c时为6%在65c时为20.0滋去时浓度低于41.4%的NaMn00容液结晶出冰，在浓度为41.4%75.2%之间结晶出NaMn0-3H0,其熔点为68.7C,高锐酸盐在碱性溶液中分解：4Mn04+40H=4Mnd-+2H0+O并且可以进一步分解。带有MnO-离子的化合物呈绿色。在18c加浓KC1溶液(0.913.8molL-1)使高钮酸钾还原时，速度趋向于零。在这个阶段光和紫外线能加速还原反应，而氧则使反应减慢。加热KMn0超过200C时，则分解失去氧，其反应式为2KMn04=KMnO+Mn0+02也可按下式反应：3KMn04