MnO2 – Manganese dioxide
Tên cũ: mangan đioxit · Còn gọi là: pirolusit (quặng)
- Oxide, chất oxi hoá
- Rắn, đen (hoặc nâu đen)
- Không tan trong nước
- M = 87
Manganese dioxide (MnO₂, tên cũ: mangan đioxit; còn gọi: pirolusit (quặng)) là oxide, chất rắn màu đen, không tan trong nước; phân tử khối 87. Oxide của Mn⁺⁴, chủ yếu thể hiện tính oxi hoá; là oxide ít tan, không phải basic oxide điển hình.
Cấu tạo của MnO2
MnO₂ là oxide của mangan ở số oxi hoá +4. Trong tinh thể, mỗi tâm mangan nằm giữa một bát diện sáu anion oxide, còn mỗi anion oxide liên kết với ba nguyên tử mangan; dạng bền là β-MnO₂ — chính là khoáng pyrolusite — với mạng tứ phương kiểu rutile (nhóm không gian P4₂/mnm số 136; a = b = 0,44008 nm, c = 0,28745 nm, 2 đơn vị MnO₂ mỗi ô). Mạng ba chiều chặt như vậy làm MnO₂ không tan trong nước lẫn acid loãng: nó chỉ chuyển vào dung dịch khi bị khử, chẳng hạn thành Mn²⁺ với HCl đặc nóng. Mức +4 nằm giữa +2 và +7 nên MnO₂ vừa bị khử (với HCl đặc, với carbon) vừa bị oxi hoá (trong kiềm nóng chảy có oxygen, cho manganate Mn⁺⁶). Thực tế MnO₂ là hợp chất không hợp thức, luôn thiếu oxygen so với công thức, và dạng α còn có mạng hở với các kênh chứa được ion kim loại hay phân tử nước — đó là lí do hiệu lực của MnO₂ làm thuốc thử phụ thuộc cách điều chế.
Thông số vật lý của MnO2
| Đại lượng | Giá trị | Ghi chú |
|---|---|---|
| Phân tử khối | 87 | tính theo nguyên tử khối làm tròn trong SGK (Mn 55, O 16) |
| Khối lượng mol chính xác | 86,936 g/mol | theo nguyên tử khối IUPAC (Mn 54,938, O 15,999) |
| Trạng thái, màu | rắn, đen (hoặc nâu đen) | |
| Nhiệt độ phân huỷ | 535 °C | infobox ghi "535 °C (decomposes)" — không có nhiệt độ nóng chảy thật; bài viết ghi MnO₂ phân huỷ từ trên khoảng 530 °C thành manganese(III) oxide và oxygen, gần 1 000 °C thì tạo Mn₃O₄, còn cao hơn nữa cho MnO rất khó khử tiếp |
| Khối lượng riêng | 5,026 g/cm³ | chất rắn màu nâu đen; khối lượng mol 86,9368 g/mol |
| Độ tan trong nước | không tan | infobox ghi "Insoluble"; bài đầy đủ phía trên nêu thêm rằng MnO₂ cũng không tan trong acid loãng — nó chỉ "tan" khi bị khử, ví dụ trong HCl đặc nóng |
| Cấu tạo tinh thể | tứ phương kiểu rutile (dạng β) | dạng β chính là khoáng pyrolusite; nhóm không gian số 136 (kí hiệu Hermann – Mauguin ghi ở phần Cấu tạo phía trên), a = b = 0,44008 nm và c = 0,28745 nm, 2 đơn vị MnO₂ mỗi ô. Wikipedia mô tả mạng này gồm "three-coordinate oxide anions and octahedral metal centres". Dạng α có mạng rất hở với các "kênh" chứa được ion bạc, bari hoặc phân tử nước |
| Hợp thức | không hợp thức, thiếu oxygen | Wikipedia ghi MnO₂ "is characteristically nonstoichiometric, being deficient in oxygen"; quặng pyrolusite còn lẫn manganese(III) oxide và tạp chất. Vì thế pin và ferrite phải dùng MnO₂ điện phân (EMD) hoặc MnO₂ hoá học (CMD) chứ không dùng quặng |
| Số oxi hoá của Mn | +4 (mức trung gian) | nằm giữa +2 và +7 nên MnO₂ vừa bị khử (với HCl đặc nóng cho Mn²⁺, với carbon cho Mn kim loại) vừa bị oxi hoá (trong kiềm nóng chảy có oxygen cho manganate Mn⁺⁶) |
| Enthalpy tạo thành chuẩn | −520,0 kJ/mol | năng lượng Gibbs tạo thành −465,1 kJ/mol, entropy chuẩn 53,1 J/(mol·K), nhiệt dung 54,1 J/(mol·K), theo CRC Handbook (Rumble tr. 5.25) dẫn trong infobox |
| Độ cảm từ mol | +2 280,0 × 10⁻⁶ cm³/mol | theo CRC Handbook (Rumble tr. 4.71) dẫn trong infobox; giá trị dương và lớn, nghĩa là MnO₂ thuận từ |
| Chỉ số nguy hiểm NFPA | sức khoẻ 2, cháy 1, phản ứng 2 | kèm kí hiệu riêng OX (chất oxi hoá) theo infobox |
Số liệu làm tròn cho phổ thông; nguồn ghi ở mục Tài liệu tham khảo.
Thành phần nguyên tố của MnO2
| Nguyên tố | NTKNguyên tử khối | Số ng.tửSố nguyên tử | KLKhối lượng | % khối lượng |
|---|---|---|---|---|
| Mn manganese | 55 | 1 | 55 | 63,22 % |
| O oxygen | 16 | 2 | 32 | 36,78 % |
| TổngPhân tử khối MnO2 | 3 | 87 | 100 % |
NTK = nguyên tử khối (làm tròn như trong bài tập phổ thông), KL = khối lượng. Ví dụ: %Mn = 55 ÷ 87 × 100 % = 63,2 %.
Tính nhanh: mol – khối lượng – nồng độ
- Khối lượng
- m = n × M = 0,25 × 87
- 21,75 g
- Số phân tử
- N = n × NA = 0,25 × 6,022 × 10²³
- 1,506 × 10²³
- Nồng độ mol
- CM = n / V = 0,25 / 0,25
- 1 M
M = phân tử khối (g/mol); NA = 6,022 × 10²³ là số Avogadro — số phân tử có trong 1 mol của bất kỳ chất nào; V là thể tích dung dịch tính bằng lít.
Điều chế MnO2
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.
Tính chất hoá học của MnO2
Oxide của Mn⁺⁴, chủ yếu thể hiện tính oxi hoá; là oxide 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.
Lỗi thường gặp với MnO2
- Đưa MnO₂ vào phương trình điều chế oxygen như một chất phản ứng. Trong hai phản ứng quen thuộc, MnO₂ là chất xúc tác: nó làm phản ứng xảy ra nhanh hơn nhưng không bị tiêu thụ, nên không xuất hiện ở hai vế. Viết đúng là 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂ (MnO₂, t°) và 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ (MnO₂), với MnO₂ ghi trên mũi tên. Hệ quả khi làm bài tập: lượng O₂ tính theo KClO₃ hoặc H₂O₂, còn khối lượng MnO₂ cân lại sau phản ứng vẫn đúng bằng lúc đầu. Wikipedia ghi "MnO₂ catalyses several reactions that form O₂".
- Lẫn vai trò xúc tác đó với vai trò chất oxi hoá khi gặp HCl đặc. Ở phản ứng MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O, MnO₂ bị tiêu thụ: Mn giảm từ +4 xuống +2 còn Cl⁻ bị oxi hoá thành Cl₂. Phản ứng này cần HCl đặc và phải đun nóng; chính nó là cách Scheele tách được khí chlorine lần đầu năm 1774. Cùng mục đích điều chế Cl₂, KMnO₄ phản ứng với HCl đặc ngay ở nhiệt độ thường — xem bảng so sánh ở cuối trang.
- Nghĩ MnO₂ chỉ có tính oxi hoá vì Mn ở mức khá cao. Mức +4 là mức trung gian nên MnO₂ đi được cả hai chiều. Bị khử: MnO₂ + 2C → Mn + 2CO ở nhiệt độ cao — đây là cách luyện ferromanganese cho ngành thép. Bị oxi hoá: 2MnO₂ + 4KOH + O₂ → 2K₂MnO₄ + 2H₂O trong kiềm nóng chảy, cho manganate màu lục với Mn ở mức +6; đó chính là bước đầu của quy trình sản xuất KMnO₄.
- Tưởng bột trong lọ ghi "MnO₂" đúng hệt công thức MnO₂. Wikipedia ghi chất này đặc trưng là hợp chất không hợp thức, luôn thiếu oxygen so với công thức, và "The mineral pyrolusite makes a poor reagent". Trong tổng hợp hữu cơ, người ta thường tạo MnO₂ ngay tại chỗ từ dung dịch KMnO₄ và muối Mn(II): 2KMnO₄ + 3MnSO₄ + 2H₂O → 5MnO₂ + K₂SO₄ + 2H₂SO₄. Hiệu lực của thuốc thử phụ thuộc cách điều chế, vì diện tích bề mặt khác nhau.
Ứng dụng của MnO2
| Ứng dụng | Dựa trên tính chất nào |
|---|---|
| Cực dương của pin khô: pin kiềm và pin kẽm – carbon | Wikipedia ghi "The predominant application of MnO₂ is as a component of dry cell batteries: alkaline batteries and so called Leclanché cell, or zinc–carbon batteries", với khoảng 500 000 tấn tiêu thụ mỗi năm cho riêng ứng dụng này. Phản ứng oxi hoá – khử then chốt trong pin là sự khử MnO₂, Wikipedia viết dưới dạng nhận một electron cho MnO(OH); ở pin Leclanché, phương trình tổng cộng trên site viết là Zn + 2MnO₂ + 2NH₄Cl → ZnCl₂ + Mn₂O₃ + 2NH₃ + H₂O, vẫn là Mn giảm từ +4 xuống +3 |
| Điều chế chlorine trong phòng thí nghiệm | MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O với HCl đặc, đun nóng. Wikipedia ghi thế điện cực chuẩn của cặp MnO₂/Mn²⁺ là +1,23 V, thấp hơn của cặp Cl₂/Cl⁻ là +1,36 V, nên phản ứng đi được là nhờ nồng độ acid rất cao và nhờ khí chlorine thoát ra khỏi hệ |
| Xúc tác cho phản ứng tạo oxygen: phân huỷ KClO₃ và H₂O₂ | MnO₂ mở một đường phản ứng dễ hơn mà bản thân không bị tiêu thụ: 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂ (MnO₂, t°) và 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ (MnO₂). Đây là thí nghiệm kinh điển trong bài điều chế oxygen |
| Luyện ferromanganese cho ngành thép; chất tạo màu cho gốm và thuỷ tinh | Wikipedia ghi "MnO₂ is the principal precursor to ferromanganese and related alloys, which are widely used in the steel industry", theo phản ứng khử bằng than cốc MnO₂ + 2C → Mn + 2CO. Ngoài ra MnO₂ được dùng làm chất màu vô cơ trong gốm và trong nghề thuỷ tinh |
Nhận biết MnO2
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.
An toàn và bảo quản MnO2
Kích ứng, nguy hại (GHS07), "Warning" — H332: có hại nếu hít phải; H302: có hại nếu nuốt phải
Phân loại hài hoà của manganese dioxide (ECHA C&L, chỉ số 025-001-00-3, hiệu lực 1/12/2010): Acute Tox. 4 đường hít (H332) và Acute Tox. 4 đường miệng (H302), hình đồ GHS07, từ cảnh báo "Warning". Hồ sơ có 12 thông báo C&L/CLP của doanh nghiệp: nhóm 75,67 % ghi đúng như phân loại hài hoà; 16,82 % ghi thêm STOT RE 2 (H373) với GHS08; 4,83 % ghi thêm STOT RE 1 (H372) với GHS08; 0,27 % ghi "Not classified". Các số liệu áp cho MnO₂ dạng bột. Infobox Wikipedia còn cho chỉ số NFPA: sức khoẻ 2, cháy 1, phản ứng 2, kèm kí hiệu riêng OX nghĩa là chất oxi hoá. Phản ứng với HCl đặc sinh khí chlorine độc, phải làm trong tủ hút.
Bụi vào mắt: rửa bằng nước nhiều phút. Dính da: rửa bằng xà phòng và nước — bột đen bám khá dai. Hít phải bụi: ra chỗ thoáng (H332). Nuốt phải: súc miệng, đến cơ sở y tế (H302). Đổ vãi: quét gom khô hoặc lau ướt, không thổi khí làm bụi đen bay khắp phòng. Vết MnO₂ bám trên nút mài và bình thuỷ tinh sau khi làm phản ứng với KMnO₄ thì rửa bằng HCl đặc trong tủ hút, vì phản ứng này sinh chlorine.
Bảo quản: Lọ kín, nơi khô, để riêng khỏi chất hữu cơ và chất khử vì kí hiệu NFPA có chữ OX (chất oxi hoá). Không cất chung với acid đặc, đặc biệt là HCl đặc. MnO₂ bền ở nhiệt độ thường và chỉ phân huỷ khi nung trên khoảng 530 °C, nên không cần điều kiện đặc biệt; điều đáng lưu ý là bột trong lọ vốn không hợp thức, nên với các phép định lượng cần chuẩn lại hoặc dùng MnO₂ mới điều chế.
Phản ứng tiêu biểu của MnO2 (6)
- MnO₂ tác dụng với HCl đặcMnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O
- Nhiệt phân KMnO₄ (điều chế O₂)2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
- Pin khô Zn–C (Leclanché) phóng điệnZn + 2MnO2 + 2NH4Cl ZnCl2 + Mn2O3 + 2NH3 + H2O
- KMnO₄ oxi hoá Na₂SO₃ trong nước2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH
- Ethylene làm mất màu dung dịch KMnO₄3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH
- Toluene bị oxi hoá bởi KMnO₄C6H5CH3 + 2KMnO4 C6H5COOK + 2MnO2 + KOH + H2O
Tự luyện về MnO2
Gom từ bài tập của các phản ứng có manganese dioxide và câu hỏi riêng cho chất.
1. Trong phản ứng MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O, vai trò của HCl là
A. chỉ chất khửB. chỉ môi trườngC. chất khử và môi trườngD. chất oxi hoá
Đáp án C. Trong 4 HCl: 2 HCl bị oxi hoá thành Cl₂ (chất khử), 2 HCl tạo muối MnCl₂ (môi trường).
2. Hệ số của KMnO₄ trong phương trình nhiệt phân KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ (tối giản) là
A. 1B. 2C. 3D. 4
Đáp án B. Sản phẩm K₂MnO₄ chứa 2 K nên cần 2 KMnO₄; 2 Mn⁺⁷ → Mn⁺⁶ + Mn⁺⁴ nhận 4e, 2 O⁻² nhường 4e tạo 1 O₂: 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂.
3. Tổng hệ số (nguyên, tối giản) của phương trình Zn + MnO₂ + NH₄Cl → ZnCl₂ + Mn₂O₃ + NH₃ + H₂O là
A. 8B. 9C. 10D. 11
Đáp án C. Zn + 2MnO₂ + 2NH₄Cl → ZnCl₂ + Mn₂O₃ + 2NH₃ + H₂O: 1 + 2 + 2 + 1 + 1 + 2 + 1 = 10.
4. Trong phản ứng 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂ tiến hành khi có mặt MnO₂ và đun nóng, vai trò của MnO₂ là
A. chất oxi hoáB. chất khửC. chất xúc tácD. chất tạo môi trường
Đáp án C. MnO₂ không có mặt ở hai vế của phương trình và khối lượng của nó không đổi sau phản ứng: nó chỉ làm phản ứng xảy ra nhanh hơn, tức là chất xúc tác. Muốn MnO₂ đóng vai chất oxi hoá thì phải cho nó gặp HCl đặc và đun nóng, khi đó nó bị khử từ +4 xuống +2 và bị tiêu thụ.
5. Số oxi hoá của mangan trong MnO₂, K₂MnO₄ và KMnO₄ lần lượt là
A. +2, +6, +7B. +4, +6, +7C. +4, +7, +6D. +4, +5, +7
Đáp án B. Trong MnO₂, hai oxygen mang tổng −4 nên Mn là +4. Trong K₂MnO₄, hai kali mang +2 và bốn oxygen mang −8 nên Mn là +6. Trong KMnO₄, một kali mang +1 và bốn oxygen mang −8 nên Mn là +7. Dãy +4 → +6 → +7 cũng là đường đi của mangan trong quy trình sản xuất KMnO₄ từ MnO₂.
6. Cho 8,7 g MnO₂ tác dụng hết với dung dịch HCl đặc, đun nóng (Mn = 55, O = 16). Thể tích khí Cl₂ thu được ở điều kiện chuẩn (24,79 L/mol) là
A. 1,2395 LB. 2,479 LC. 4,958 LD. 12,395 L
Đáp án B. M(MnO₂) = 55 + 2 × 16 = 87 nên n = 8,7 / 87 = 0,1 mol. Theo MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O, mỗi mol MnO₂ cho 1 mol Cl₂, vậy V = 0,1 × 24,79 = 2,479 L. Lưu ý trong 4 mol HCl chỉ 2 mol bị oxi hoá thành Cl₂, 2 mol còn lại tạo muối MnCl₂.
Câu hỏi thường gặp về MnO2
MnO₂ là chất gì, pirolusit là gì?
MnO₂ (manganese dioxide, tên cũ mangan đioxit) là oxide của mangan ở số oxi hoá +4: chất rắn màu nâu đen, không tan trong nước. Trong tự nhiên nó là khoáng pyrolusite (tên cũ pirolusit) — quặng mangan chính và một thành phần của các kết hạch mangan dưới đáy biển. Dạng khoáng này ứng với β-MnO₂, mạng tứ phương kiểu rutile.
MnO₂ là chất xúc tác hay chất phản ứng?
Tuỳ phản ứng. Khi phân huỷ KClO₃ hay H₂O₂ để điều chế oxygen, MnO₂ là **chất xúc tác** — không bị tiêu thụ và không viết vào hai vế. Khi gặp HCl đặc nóng, nó là **chất oxi hoá** và bị tiêu thụ: MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O. Đây là chỗ dễ nhầm — xem mục Lỗi thường gặp.
MnO₂ có tan trong nước không?
Không tan; bài đầy đủ phía trên nêu thêm rằng nó cũng không tan trong acid loãng. Nguyên nhân là mạng tinh thể ba chiều kiểu rutile rất chặt, mỗi nguyên tử mangan nằm giữa sáu anion oxide. MnO₂ chỉ "tan" khi bị khử, chẳng hạn trong HCl đặc đun nóng thành MnCl₂, hoặc trong H₂SO₄ đặc nóng: 2MnO₂ + 2H₂SO₄ → 2MnSO₄ + O₂ + 2H₂O.
Vì sao điều chế Cl₂ từ MnO₂ phải đun nóng còn từ KMnO₄ thì không?
Vì mangan ở hai mức oxi hoá khác nhau. Trong KMnO₄, Mn ở mức +7 — mức cao nhất của nó — nên KMnO₄ oxi hoá HCl đặc mạnh tới mức phản ứng chạy ngay ở nhiệt độ thường: 2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O. Trong MnO₂, Mn mới ở mức +4 nên cần HCl đặc và đun nóng. Bảng so sánh đầy đủ ở cuối trang.
MnO₂ có độc không?
Phân loại hài hoà của ECHA xếp manganese dioxide là có hại nếu hít phải (H332) và có hại nếu nuốt phải (H302), hình đồ GHS07, từ cảnh báo "Warning" — mức "có hại" chứ không phải "độc". Một số thông báo của doanh nghiệp còn thêm tổn thương cơ quan khi phơi nhiễm lặp lại (16,82 % ghi H373 và 4,83 % ghi H372). Chỉ số NFPA về sức khoẻ là 2. Chi tiết ở mục An toàn.
MnO2 và KMnO4
| MnO2 | KMnO4 | |
|---|---|---|
| Số oxi hoá của Mn | +4 — mức trung gian, đi được cả hai chiều | +7 — mức cao nhất của mangan, chỉ giảm được |
| Màu, trạng thái | bột rắn nâu đen, không tan trong nước | tinh thể tím đen ánh đồng, dung dịch màu tím |
| Khối lượng riêng | 5,026 g/cm³ | 2,7 g/cm³ |
| Độ tan trong nước | không tan | 6,34 g/100 mL ở 20 °C |
| Bền nhiệt | phân huỷ từ 535 °C thành manganese(III) oxide và O₂; gần 1 000 °C cho Mn₃O₄ | phân huỷ ở 240 °C: 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ |
| Điều chế Cl₂ với HCl đặc | MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O, cần đun nóng | 2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O, chạy ngay ở nhiệt độ thường |
| Vai trò khi tạo O₂ | xúc tác cho phân huỷ KClO₃ và H₂O₂, không bị tiêu thụ | chính nó bị nhiệt phân và cho O₂, đồng thời sinh ra MnO₂ |
| Quan hệ giữa hai chất | là tiền chất: 2MnO₂ + 4KOH + O₂ → 2K₂MnO₄ + 2H₂O rồi oxi hoá manganate thành permanganate | nhiệt phân hoặc bị khử trong môi trường trung tính lại cho MnO₂ kết tủa nâu |
| Enthalpy tạo thành chuẩn | −520,0 kJ/mol | −813,4 kJ/mol |
| Tinh thể | tứ phương kiểu rutile, nhóm không gian số 136, Mn phối trí bát diện | trực thoi Pnma, gồm ion K⁺ và ion MnO₄⁻ tứ diện với Mn–O 1,62 Å |
| Phân loại hài hoà (ECHA) | 025-001-00-3: H332, H302 (GHS07, Warning) | 025-002-00-9: H272, H361d, H302, H400, H410 (GHS03/08/07/09, Danger) |
Tài liệu tham khảo
- Bộ GD&ĐT, Khoa học tự nhiên 8 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2023 — bài 10 Oxide (phân loại oxide; quy ước viết công thức và nguyên tử khối làm tròn Mn = 55, O = 16, K = 39, Cl = 35,5).
- Bộ GD&ĐT, Hoá học 10 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2022 — bài 15 Phản ứng oxi hoá – khử (xác định số oxi hoá, cân bằng bằng thăng bằng electron), bài 21 Nhóm halogen (điều chế Cl₂ trong phòng thí nghiệm từ MnO₂ và HCl đặc, đun nóng).
- Bộ GD&ĐT, Khoa học tự nhiên 8 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2023 — bài 3 Mol và tỉ khối chất khí (thể tích mol chất khí 24,79 L/mol ở điều kiện chuẩn, dùng cho câu tự luyện).
- Bộ GD&ĐT, Hoá học 12 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2024 — bài 27 Đại cương về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất (các mức oxi hoá của mangan, màu của ion MnO₄⁻ và MnO₄²⁻).
- Wikipedia, "Manganese dioxide" (infobox dẫn CRC Handbook 99th — Rumble tr. 4.71 và 5.25 — và Haines 1995 cho mạng tinh thể; mục Structure, Production, Chemical manganese dioxide, Electrolytic manganese dioxide, Reduction, Oxidation, Batteries, Organic synthesis, Other potential applications), en.wikipedia.org — M 86,9368 g/mol, rắn nâu đen, D 5,026 g/cm³, "Insoluble", nóng chảy 535 °C kèm phân huỷ, độ cảm từ +2 280,0 × 10⁻⁶ cm³/mol, tứ phương tP6 nhóm số 136 với nhóm không gian P4₂/mnm, a = b = 0,44008 nm và c = 0,28745 nm, 2 đơn vị mỗi ô, ΔfH° −520,0 kJ/mol, ΔfG° −465,1 kJ/mol, S° 53,1 J/(mol·K), Cp 54,1 J/(mol·K), hình đồ GHS07 với từ cảnh báo Warning và các mã H302, H332, NFPA sức khoẻ 2 – cháy 1 – phản ứng 2 kèm kí hiệu OX, "Like many other dioxides, MnO₂ crystallizes in the rutile crystal structure (this polymorph is called pyrolusite or β-MnO₂), with three-coordinate oxide anions and octahedral metal centres", "MnO₂ is characteristically nonstoichiometric, being deficient in oxygen", dạng α có mạng hở với các kênh chứa được ion bạc hoặc bari, khoáng pyrolusite là quặng mangan chính và một thành phần của kết hạch mangan, quặng tự nhiên lẫn manganese(III) oxide nên pin cần MnO₂ điện phân và ferrite cần MnO₂ hoá học, 2KMnO₄ + 3MnSO₄ + 2H₂O → 5MnO₂ + K₂SO₄ + 2H₂SO₄, "The mineral pyrolusite makes a poor reagent" và hiệu lực thuốc thử phụ thuộc cách điều chế vì diện tích bề mặt, "MnO₂ is the principal precursor to ferromanganese and related alloys, which are widely used in the steel industry" với MnO₂ + 2C → Mn + 2CO, khử một electron trong pin cho MnO(OH), "MnO₂ catalyses several reactions that form O₂" gồm đun KClO₃ và phân huỷ H₂O₂ theo 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂, phân huỷ trên khoảng 530 °C thành manganese(III) oxide và oxygen còn gần 1 000 °C cho Mn₃O₄ rồi MnO, 2MnO₂ + 2H₂SO₄ → 2MnSO₄ + O₂ + 2H₂O với H₂SO₄ đặc nóng, MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O là phản ứng Scheele dùng tách chlorine năm 1774 và cũng là cách tiện lợi để rửa kết tủa MnO₂ bám trên nút mài thủy tinh sau một phản ứng oxi hoá bằng KMnO₄ với E° của MnO₂/Mn²⁺ là +1,23 V và của Cl₂/Cl⁻ là +1,36 V nhưng phản ứng vẫn đi được nhờ acid rất đặc và khí chlorine thoát ra, 2MnO₂ + 4KOH + O₂ → 2K₂MnO₄ + 2H₂O cho potassium manganate màu lục là tiền chất của KMnO₄, "The predominant application of MnO₂ is as a component of dry cell batteries: alkaline batteries and so called Leclanché cell, or zinc–carbon batteries" với khoảng 500 000 tấn tiêu thụ mỗi năm theo Ullmann, MnO₂ dùng làm chất màu vô cơ trong gốm và thuỷ tinh (thongSo, Lỗi thường gặp, ứng dụng, an toàn, FAQ, bảng so sánh).
- Wikipedia, "Potassium permanganate" (infobox; mục Properties, Structure, Preparation, Reactions), en.wikipedia.org — tinh thể tím đen ánh đồng, D 2,7 g/cm³, "nóng chảy" 240 °C kèm phân huỷ theo 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂, độ tan 6,34 g/100 mL ở 20 °C, ΔfH° −813,4 kJ/mol, trực thoi Pnma với ion MnO₄⁻ tứ diện và Mn–O 1,62 Å, 2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O ở nhiệt độ thường, trong môi trường trung tính bị khử thành MnO₂ kết tủa nâu (bảng so sánh, FAQ; số liệu giữ đúng như trang KMnO₄ của site).
- NIST Chemistry WebBook, SRD 69: manganese dioxide, CAS 1313-13-9, webbook.nist.gov — trang chỉ có khối lượng mol 86,9368 và dữ liệu ion hoá pha khí, không có mục dữ liệu chuyển pha lẫn nhiệt hoá học pha ngưng tụ, nên mọi số liệu vật lý và nhiệt hoá học của MnO₂ trên trang này lấy từ infobox Wikipedia (dẫn CRC Handbook).
- ECHA CHEM, C&L Inventory: manganese dioxide, EC 215-202-6, chỉ số 025-001-00-3, chem.echa.europa.eu — phân loại hài hoà (CELEX 32008R1272, hiệu lực 1/12/2010): Acute Tox. 4 đường hít (H332) và Acute Tox. 4 đường miệng (H302), hình đồ GHS07, "Warning"; 12 thông báo C&L/CLP của doanh nghiệp: 75,67 % trùng phân loại hài hoà, 16,82 % thêm STOT RE 2 (H373) với GHS08, 4,83 % thêm STOT RE 1 (H372) với GHS08, 0,27 % ghi "Not classified". Potassium permanganate, EC 231-760-3, chỉ số 025-002-00-9 — Ox. Sol. 2 (H272), Repr. 2 (H361d), Acute Tox. 4 đường miệng (H302), Aquatic Acute 1 (H400), Aquatic Chronic 1 (H410), hình đồ GHS03/08/07/09, "Danger" (an toàn, bảng so sánh).
Cùng nhóm oxide
- H2O – water
- CO2 – carbon dioxide
- SO2 – sulfur dioxide
- NO2 – nitrogen dioxide
- CO – carbon monoxide
- CuO – copper(II) oxide
- NO – nitrogen monoxide
- Fe2O3 – iron(III) oxide
Cập nhật: