15. Оксид марганца(IV) и его химические свойства, поведение в кис-лых и щелочных средах. Окислительно

Оксид марганца(IV) (диоксид марганца) MnO₂ — порошок тёмно-коричневого цвета, нерастворимый в воде. Наиболее устойчивое соединение марганца, широко распространённое в земной коре (минерал пиролюзит).

При обычных условиях ведет себя довольно инертно. При нагревании с кислотами проявляет окислительные свойства, например, окисляет концентрированную соляную кислоту до хлора:

${\mathsf {4HCl+MnO_{2}\rightarrow MnCl_{2}+Cl_{2}\uparrow +2H_{2}O}}$

С серной и азотной кислотами MnO₂ разлагается с выделением кислорода:

${\mathsf {2MnO_{2}+2H_{2}SO_{4}\rightarrow 2MnSO_{4}+O_{2}\uparrow +2H_{2}O}}$

При взаимодействии с сильными окислителями диоксид марганца окисляется до соединений Mn⁷⁺ и Mn⁶⁺:

${\mathsf {3MnO_{2}+KClO_{3}+6KOH\rightarrow 3K_{2}MnO_{4}+KCl+3H_{2}O}}$

Диоксид марганца проявляет амфотерные свойства. Так, в концентрированных сернокислых растворах образует сульфат марганца(IV):

${\mathsf {MnO_{2}+2H_{2}SO_{4}\rightarrow Mn(SO_{4})_{2}+2H_{2}O}}$

А при сплавлении с щелочами и основными оксидами MnO₂ выступает в роли кислотного оксида, образуя соли — манганиты:

${\mathsf {MnO_{2}+CaO\rightarrow CaMnO_{3}}}$

Является катализатором разложения пероксида водорода:

${\mathsf {2H_{2}O_{2}{\xrightarrow[{}]{MnO_{2}}}2H_{2}O+O_{2}\uparrow }}$

Получение

В лабораторных условиях получают термическим разложением перманганата калия:

${\mathsf {2KMnO_{4}{\xrightarrow[ {}]{^{o}t}}K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2}}}$

Также можно получить реакцией перманганата калия с пероксидом водорода. На практике образовавшийся MnO₂ каталитически разлагает пероксид водорода, вследствие чего реакция до конца не протекает.

${\mathsf {2KMnO_{4}+H_{2}O_{2}\rightarrow 2KOH+2MnO_{2}+2O_{2}\uparrow }}$

При температуре выше 100 °C восстановлением перманганата калия водородом:

${\mathsf {2KMnO_{4}+2H_{2}\rightarrow K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+2H_{2}O}}$

15. Оксид марганца(IV) и его химические свойства, поведение в кис-лых и щелочных средах. Окислительно - восстановительная двойствен-ность соединений марганца(IV).

Получение