Structure chimique, propriétés et utilisations de l'oxyde de manganèse (MnO2)

Le oxyde de manganèse (MnO₂) est un composé chimique inorganique formé par l’élément manganèse avec un indice d’oxydation de +4 et de l’oxygène, qui dans la formation des oxydes a un nombre d’oxydation de -2. Il est également connu sous les noms d'oxyde de manganèse (IV) et d'anhydride manganeux.

C'est un solide du café noir au café noir. Il est dans la nature comme le minéral pirolusite, noir et cristallisé formant des dendrites (allongements ramifiés). Il peut être obtenu sous forme d'un résidu noir dans la réaction entre l'éthylène et le permanganate de potassium après la formation du glycol par l'action oxydante du permanganate de potassium.

Il est très important dans l'industrie du verre en raison de son caractère d'agent oxydant, car il élimine la couleur verte provenant des composés ferreux et les convertit en métaux ferreux.

Index

• 1 structure chimique
• 2 propriétés
• 3 utilisations
  • 3.1 Comme catalyseur
• 4 effets sur la santé
• 5 références

Structure chimique

La structure chimique du composé correspond à celle d'un anhydride et non à celle d'un oxyde basique, comme on pourrait s'y attendre, car il s'agit d'un métal et d'un non-métal.

Ce cas particulier est dû au comportement du manganèse dans les différents états d’oxydation. Ainsi, pour les états d'oxydation +2 et +3, il forme les oxydes MnO et Mn₂O₃ respectivement, qu'ils réagissent avec l'eau, ils forment respectivement l'hydroxyde manganeux et l'hydroxyde de manganèse.

Cependant, le Mn₂O₃ dans un milieu légèrement acide, il se comporte comme un anhydride. Avec les états d'oxydation +4, +6 et +7, le MnO₂, le MnO₃ et le MnO₄ ils forment des acides en réagissant avec l'eau.

Dans un milieu légèrement acide, le MnO₂ il se comporte comme un oxyde basique, de sorte qu'il pourrait former l'hydroxyde correspondant.

Étant un anhydride, dans ces structures, les liaisons formées par le dioxyde de manganèse sont de nature covalente. En réagissant avec l'eau, le dioxyde de manganèse forme de l'acide manganeux.

Il faut garder à l'esprit que, dans ce cas, il n'est pas fait mention de propriétés amphotères, selon lesquelles un composé peut se comporter comme un acide ou une base. Ceci est un cas particulier du comportement de Mn.

Propriétés

Utilise

- Il est utilisé comme source de manganèse

- comme oxydant dans les piles alcalines

- Peintures pour cristaux, céramiques et porcelaines.

- En obtenant du chlore et de l'iode.

- Dans la décomposition du peroxyde d'hydrogène pour la formation d'oxygène gazeux et d'eau.

- Dans la réaction de décomposition du chlorate de potassium pour la production d'oxygène gazeux et de chlorure de potassium.

- Dissous dans l'acétone ou dans le dichlorométhane, oxyde les alcools primaires en aldéhydes et secondaire aux cétones.

- Fabrication de piles alcalines.

Comme catalyseur

Ceci s'applique aux réactions de réduction d'oxyde, pour l'élimination des sulfures tels que H₂S et cations comme Fe⁺² et Mn⁺² , l'arsenic et le radium présents dans les eaux souterraines qui présentent une contamination par ce type de composés.

Cette contamination peut être générée soit par un déversement incontrôlé de matières toxiques, soit par le lavage de sols contaminés, soit par la présence d'éléments chimiques au moment de l'extraction de l'eau.

Le MnO₂ La pureté élevée obtenue à partir de la pyrolusite utilisée comme filtre (Filox) est le moyen le plus efficace d'éliminer cette classe d'impuretés des eaux souterraines.

Effets sur la santé

- Eviter le contact avec la peau.

- En cas de contact, laver la zone correspondante.

- Ne pas inhaler la poudre.

- Une irritation des yeux et des rougeurs sont observées. Laver abondamment à l'eau, laisser couler l'eau dans les yeux et demander une assistance médicale en cas de gravité.

- En contact avec la peau, une irritation et des rougeurs sont observées. Laver la zone affectée avec beaucoup de savon et d'eau.

- Le contact prolongé avec la peau élimine les graisses naturelles, provoquant une dermatite.

- L'inhalation peut provoquer un état grippal (vapeurs métalliques). La maladie se caractérise par une forte fièvre, des frissons, une bouche et une gorge sèches, des douleurs musculaires et des maux de tête.

- Il peut irriter les voies respiratoires et augmenter l'incidence des infections respiratoires (pneumonie). L'intoxication par absorption des sels inorganiques de manganèse à travers les poumons est peu probable, mais une intoxication chronique peut survenir.

- L'exposition chronique aux poussières ou aux émanations de dioxyde de manganèse sur une longue période peut affecter le système nerveux central et favoriser l'apparition d'une maladie similaire à la maladie de Parkinson, des difficultés à marcher, des spasmes musculaires et des modifications comportementales.

- L’ingestion peut provoquer des douleurs abdominales et des nausées.

- Ce n'est pas inflammable, mais cela aide à répandre le feu dans les matériaux incandescents. Si chauffé à une température supérieure à 535 ° C, la substance se décompose en oxyde de manganèse (III) Mn₂O₃ et l'oxygène, qui est inflammable et augmente le danger d'incendie. Dans ce cas, le feu devrait être éteint avec de la mousse ou du dioxyde de carbone.

- En cas de déversement, ne pas manipuler le composé sans protection personnelle appropriée.

- Stocker le composé dans des récipients fermés hermétiquement dans un endroit froid et sec, loin des substances incompatibles telles que les matières organiques et les matériaux combustibles.

- Le lieu de stockage doit être sec et avoir des sols résistants à la corrosion acide et à un bon drainage.

- Utiliser des équipements de protection individuelle tels que des gants, des lunettes de protection, des masques anti-vapeur, de la poussière et de la fumée.

Références

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