MnO₂ – Mangan đioxit

Tính chất hoá học

Oxit của Mn⁺⁴, chủ yếu thể hiện tính oxi hoá; là oxit ít tan, không phải basic oxide điển hình.

• Với HCl đặc (điều chế Cl₂): MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O.
• Với H₂SO₄ đặc, nóng: 2MnO₂ + 2H₂SO₄ → 2MnSO₄ + O₂ + 2H₂O.
• Bị Al, C, H₂ khử ở nhiệt độ cao (phản ứng nhiệt nhôm điều chế Mn): 3MnO₂ + 4Al → 2Al₂O₃ + 3Mn.
• Bị oxi hoá trong kiềm nóng chảy có O₂ (Mn⁺⁴ → Mn⁺⁶): 2MnO₂ + 4KOH + O₂ → 2K₂MnO₄ + 2H₂O.
• Xúc tác cho phản ứng phân huỷ KClO₃, H₂O₂: 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂; 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂.

Điều chế

Có sẵn trong quặng pirolusit. Là sản phẩm khi nhiệt phân KMnO₄: 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂; trong công nghiệp điều chế bằng oxi hoá muối Mn²⁺ hoặc điện phân dung dịch MnSO₄.

Ứng dụng

Chất khử phân cực (điện cực dương) trong pin khô kẽm – mangan; xúc tác điều chế O₂; điều chế Cl₂ trong phòng thí nghiệm; luyện hợp kim feromangan; chất tạo màu đen cho gốm, thuỷ tinh; que hàn.

Nhận biết

Chất rắn màu đen, không tan trong nước và acid loãng; đun với HCl đặc tạo khí vàng lục Cl₂; trộn với KClO₃ và đun nóng làm KClO₃ phân huỷ nhanh giải phóng O₂.

Phản ứng tiêu biểu

• MnO₂ tác dụng với HCl đặcMnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O
• Nhiệt phân KMnO₄ (điều chế O₂)2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂