锰的化合物和锰的化学性质

锰的化合物和锰的化学性质
锰的化合物
和锰的化学性质

锰的化合物和锰的化学性质
二氧化锰MnO2
硫酸锰MnSO4
氯化锰MnCl2
高锰酸钾KMnO4
锰酸钾K2MnO4
碱式氧化锰MnO(OH)
三氧化二锰Mn2O3
六氟合锰(Ⅳ)酸钾K2MnF6
碳酸锰MnCO3
银白色金属,质坚而脆.密度7.20克/厘米3.熔点1244+3℃,沸点2097℃.化合价+2、+3、+4、+6和+7.其中以+2（Mn2+的化合物）、+4（二氧化锰,为天然矿物）和+7（高锰酸盐,如KMnO4）为稳定的氧化态.在固态状态时它以四种同素异形体存在,α锰(体心立方),β锰(立方体),γ锰(面心立方),δ锰(体心立方).电离能为7.435电子伏特.在空气中易氧化,生成褐色的氧化物覆盖层.它也易在升温时氧化.氧化时形成层状氧化锈皮,最靠近金属的氧化层是MnO,而外层是Mn3O4.在高于800℃的温度下氧化时,MnO的厚度逐渐增加,而Mn3O4层的厚度减少.在800度以下出现第三种氧化层Mn2O2.在约450℃以下最外面的第四层氧化物MnO2是稳定的.能分解水,易溶于稀酸,并有氢气放出,生成二价锰离子.
元素来源：
重要的矿物是软锰矿、辉锰矿和褐锰矿等.可用铝热法还原软锰矿制得.
元素用途：
冶金工业中用来制造特种钢；钢铁生产上用锰铁合金作为去硫剂和去氧剂.

二氧化锰、四氧化三锰、氯化锰、硫酸锰、铬酸钙、碳化锰、醋酸钙和高锰酸钾。。。。。。。。。。

二氧化锰（MnO2)，高锰酸钾(KMnO4)。

二氧化锰

二氧化锰MnO2
硫酸锰MnSO4
氯化锰MnCl2
高锰酸钾KMnO4
锰酸钾K2MnO4
碱式氧化锰MnO(OH)
三氧化二锰Mn2O3
六氟合锰(Ⅳ)酸钾K2MnF6
碳酸锰MnCO3
硫化锰MnS
溴化锰MnBr2
硝酸锰Mn(NO3)2
高锰酸钠NaMnO4
锰酸钠Na2MnO4

+2价：氯化锰（MnCl2）、一氧化锰（MnO）等
+3价：羟基氧化锰（MnO（OH））三氯化锰（MnCl3，不稳定，易分解放出氯气）
+4价：二氧化锰（MnO2）四氯化锰（MnCl4，不稳定，易分解放出氯气）
+6价：锰酸盐（如锰酸钾（K2MnO4））
+7价：高锰酸盐（如高锰酸钾（KMnO4））、七氧化二锰（Mn2O7,亦称高锰酸酐）...

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+2价：氯化锰（MnCl2）、一氧化锰（MnO）等
+3价：羟基氧化锰（MnO（OH））三氯化锰（MnCl3，不稳定，易分解放出氯气）
+4价：二氧化锰（MnO2）四氯化锰（MnCl4，不稳定，易分解放出氯气）
+6价：锰酸盐（如锰酸钾（K2MnO4））
+7价：高锰酸盐（如高锰酸钾（KMnO4））、七氧化二锰（Mn2O7,亦称高锰酸酐）

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锰有多种氧化态（从+7到-3），通常作为化合物存在的有+2、+3和+7价，而+1、+3、+5和+6氧化态则少见。在体内只有+2价和+3价。在体外，+3价虽不稳定，易发生歧化反应生成Mn（Ⅱ）和MnO2，但在锰转移蛋白中存在这一形式，此金属在线粒体中积累并起必要的作用，以致可以认为对呼吸酶是一个辅基。在水溶液中，锰多以+2氧化态存在。Mn（Ⅱ）的离子半径比其它过渡金属离子如Fe（Ⅱ）、Co（Ⅱ）、N...

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锰有多种氧化态（从+7到-3），通常作为化合物存在的有+2、+3和+7价，而+1、+3、+5和+6氧化态则少见。在体内只有+2价和+3价。在体外，+3价虽不稳定，易发生歧化反应生成Mn（Ⅱ）和MnO2，但在锰转移蛋白中存在这一形式，此金属在线粒体中积累并起必要的作用，以致可以认为对呼吸酶是一个辅基。在水溶液中，锰多以+2氧化态存在。Mn（Ⅱ）的离子半径比其它过渡金属离子如Fe（Ⅱ）、Co（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）和Zn（Ⅱ）要大一些，而且常为高自旋d5电子构型，因而配合物的形成能力弱，易离解而变为水合离子-Mn（H2O）62+。按Lewis酸碱理论分类，Mn（Ⅱ）属于硬酸，通常易形成6配位八面体结构；也有4配位、7配位的Mn（Ⅱ）配合物，但很快被水解成6配位结构。
Mn（Ⅱ）化学性质类似Mg（Ⅱ），如它键合于弱给予配位体如羧酸盐和磷酸盐。实际上，包括磷酸盐反应中Mn（Ⅱ）可代替Mg（Ⅱ），例如Mn-ATP络合物在一些反应中是重要的。在金属酶或金属酶配合物中，锰的典型氧化态为+2，但Mn（Ⅱ）不同于Zn（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）等那样对—SH有较大的亲和力，而是象Fe（Ⅲ）那样对咪唑基有较大的亲和力。一般来说，配位体对Mn（Ⅱ）的亲和力比对Zn（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）要低得多，因而预计Mn（Ⅱ）将不会与Zn（Ⅱ）或Cu（Ⅱ）竞争蛋白质中的结合部位。
锰的另一种氧化态——Mn（Ⅲ），在生物体内也是重要的。例如，含锰超氧化物歧化酶（Mn-SOD）中锰的氧化态就为+3。Mn（Ⅲ）是锰与运铁蛋白结合的形式，能与Fe（Ⅲ）产生相互作用。早在1962年，Borg和Cotzias就报道了脑组织中Mn（Ⅱ）与吩噻嗪（Phenothiazine）的衍生物之间的相互作用，可能在于锰氧化态的变化（Mn（Ⅱ）—Mn（Ⅲ）。因为Mn（Ⅲ）的离子半径比Mn（Ⅱ）小，在生物体系中应更趋向于与Mn（Ⅲ）结合。此外，在体内碱性介质中，摄入的Mn（Ⅱ）可能被氧化成Mn（Ⅲ）。
在生命的所有形式实际需要的微量元素中，锰元素尤其显得特别重要。动、植物因缺锰引起的疾病很多，如动物缺锰时有机基质发育不良，结果骨骼就长不好。植物缺锰时会引起缺绿症等许多病，因为光合作用机理中，已知锰为一重要组分。
锰是在地壳中广泛分布的元素之一。它的氧化物矿——软锰矿早为古代人们知悉和利用。但是，一直到18世纪的70年代以前，西方化学家们仍认为软锰矿是含锡、锌和钴等的矿物。
18世纪后半叶，瑞典化学家T.O.柏格曼研究了软锰矿，认为它是一种新金属氧化物。他曾试图分离出这个金属，却没有成功。舍勒也同样没有从软锰矿中提取出金属，便求助于他的好友、柏格曼的助手——甘英。在1774年，甘英分离出了金属锰。柏格曼将它命名为managnese(锰)。它的拉丁名称manganum和元素符号Mn由此而来。
元素描述：
银白色金属，质坚而脆。密度7.20克/厘米3。熔点1244+3℃，沸点2097℃。化合价+2、+3、+4、+6和+7。其中以+2（Mn2+的化合物）、+4（二氧化锰，为天然矿物）和+7（高锰酸盐，如KMnO4）为稳定的氧化态。在固态状态时它以四种同素异形体存在,α锰(体心立方)，β锰(立方体),γ锰(面心立方),δ锰(体心立方)。电离能为7.435电子伏特。在空气中易氧化，生成褐色的氧化物覆盖层。它也易在升温时氧化。氧化时形成层状氧化锈皮，最靠近金属的氧化层是MnO，而外层是Mn3O4。在高于800℃的温度下氧化时，MnO的厚度逐渐增加，而Mn3O4层的厚度减少。在800度以下出现第三种氧化层Mn2O2。在约450℃以下最外面的第四层氧化物MnO2是稳定的。能分解水，易溶于稀酸，并有氢气放出，生成二价锰离子。
元素来源：
重要的矿物是软锰矿、辉锰矿和褐锰矿等。可用铝热法还原软锰矿制得。
元素用途：
冶金工业中用来制造特种钢；钢铁生产上用锰铁合金作为去硫剂和去氧剂。

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