四氧化锰的化学式
氧化锰化学式:MnO。
氧化锰在有机化学中十分有用。被用于氧化物的氧化锰的形态不一,因为氧化锰有多个结晶形态,化学式方面可以写成MnO2-x(H2O)n,其中x介于0至0.5之间,而n可以大于0。
氧化锰可在不同pH下的高锰酸钾(KMnO4)和硫酸锰(MnSO4)的反应之中产生。啡色的氧化锰沉淀物很活泼。
最有效的有机溶剂包括芳香性物质、氯化碳、醚、四氢呋喃和酯类等。
四氧化三锰是一种黑色四方结晶,别名辉锰、黑锰矿、活性氧化锰1,经灼烧成结晶,属于尖晶石类,离子结构为 ,其中二价和三价锰离子分布在两种不同的晶格位置上。氧离子为立方紧密堆积,二价锰离子占四面体空隙,三价锰离子占八面体空隙。温度1443K以下时四氧化三锰为变形的四方晶系尖晶石结构,变形原因为姜-泰勒效应;1443K以上则为立方尖晶石结构。
银白色金属,质坚而脆。属于VIIB族元素。密度7.44克/立方厘米。熔点1244℃。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。
元素符号:Mn
元素原子量:54.94
CAS号:7439-96-5
元素类型:金属元素
体积弹性模量:120(GPa)
原子化焓:280.3 (kJ /mol @25℃)
热容:26.32 J /(mol· K)导电性:0.0069510^6/(cm ·Ω )原子体积:7.39(立方厘米/摩尔)
元素在太阳中的含量:10(ppm)
元素在海水中的含量:
太平洋表面:0.0001(ppm)
地壳中含量:950(ppm)
质子数:25
中子数:30
相对原子质量:54.938049
原子序数:25
所属周期:4所属族数:VIIB
价电子排布:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2
外围电子层排布:3d5 4s2
电子层:K-L-M-N
电子层分布:2-8-13-2
晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。晶胞参数:
a = 891.25 pm
b = 891.25 pm
c = 891.25 pmα = 90° β = 90°
γ = 90°
莫氏硬度:6
电离能(kJ /mol)
M - M+ 717.4
M+ - M2+ 1509.0
M2+ - M3+ 3248.4
M3+ - M4+ 4940
M4+ - M5+ 6990
M5+ - M6+ 9200
M6+ - M7+ 11508
M7+ - M8+ 18956
M8+ - M9+ 21400
M9+ - M10+ 23960
声音在其中的传播速率:5150(m/S) 锰在元素周期表上位于第四周期,第VIIB族,属于比较活泼的金属,加热时能和氧气化合,易溶于稀酸生成二价锰盐。 化合价 锰的化合价有+2、+3、+4、+5+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)、+6(锰酸盐,如K2MnO4)为稳定的氧化态。
在酸性溶液中,+3价的锰、+5价的锰和+6价的锰均比较容易发生歧化反应:
Mn较稳定,不容易被氧化,也不容易被还原。K2MnO4和MnO2有强氧化性。在碱性溶液中,Mn(OH)2不稳定,易被空气中的氧气氧化为水合MnO2;K2MnO4也能发生歧化反应,但反应不如在酸性溶液中进行得完全。
下面列出部分其化合价对应的化合物:
Mn-3:Na3[Mn(CO)4]
Mn-1:Na[Mn(CO)5]
Mn0:MnMn2(CO)10 K6[Mn(CN)6]
Mn+1:K5[Mn(CN)6]
Mn+2:MnO 二价锰盐
Mn+3:MnF3 K3[Mn(CN)6]
Mn+4:MnO2 K2[MnF6] MnF4
Mn+5:Na3MnO4
Mn+6:MnO42-
Mn+7:MnO4- MnO3F KMnO4 化学反应 和氧气的反应
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(一氧化锰),而外层是Mn3O4(四氧化三锰):
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。
和水、酸的反应
锰和铁化学性质相似,常温与水反应缓慢,当自身高温时,反应迅速,水变为氢气,锰被氧化,形成复杂氧化物:
锰易溶于稀酸,并有氢气放出,生成二价锰离子:锰和浓硫酸、浓硝酸等氧化性酸反应生成二氧化硫、二氧化氮,自身被氧化成二价锰:
锰和锰矿是有些极大的分别的。
四氧化钌
英文名称: ruthenium tetroxide
CAS号:
分 子 式: RuO4
相关信息:
黄色针状结晶(斜方晶型)。熔点25.5℃。液体为橙红色,挥发性强。易溶于水,水溶液呈中性。溶于四氯化碳、乙醇等有机溶剂。有强烈的氧化作用。还原时析出黑色二氧化钌。500℃分解为二氧化钌和氧气。四氧化钌气体易被金属盐水溶液吸收生成金属钌酸盐(如钌酸钠)。蒸气有毒!有臭氧的特殊臭,刺激黏膜。可由金属钌碱溶得钌酸盐,钌酸盐的水溶液,通氯气后制得。由于具有强挥发性,用于与其他铂系金属(锇除外)分离。
四氧化三钴
英文名称: tricobalt tetroxide
CAS号:
分 子 式: CO3O4
相关信息:
黑色立方晶体。相对密度6.07。在空气中加热至900~950℃时转化为一氧化钴。溶于浓硫酸和熔融氢氧化钠,不溶于水,难溶于盐酸、硝酸和王水。在低温时能吸收氧,但晶体结构不发生变化。有吸湿性。易被碳、一氧化碳或氢气还原成金属钴。由碳酸钴或硝酸钴(或一氧化钴)在700℃加热而得。用于制金属钴、钴催化剂、搪瓷、陶瓷颜料、半导体、砂轮和钴盐及作氧化剂等。
四氧化三锰
英文名称: manganous manganic oxide
CAS号:
分 子 式: Mn3O4
相关信息:
黑色四方晶系结晶,经灼烧成结晶在温度1443K以下时为扭曲的四方晶系尖晶石结构;1443K以上时则为立方尖晶石结构。在自然界中以黑锰矿形式存在。密度4.856g/cm3。熔点1564℃。可溶于盐酸。不溶于水。在氢气或一氧化碳中加热至高温生成一氧化锰。在氧气中加热生成二氧化锰。高温下碳可使它还原为锰。与盐酸共热可放出氯气并生成二氯化锰。由锰的氧化物或盐类在空气或氧气中于1000℃灼烧制得。或由高纯β-二氧化锰于980~1000℃下焙烧,再经冷却、粉碎制得γ-四氧化三锰。当用二氧化锰或水锰矿为原料时则先焙烧,再在甲烷气体下进一步还原也可制得。主要用于电子工业生产软磁铁氧体,用作电子计算机中存储信息的磁芯、磁盘和磁带,电话用变压器和商品质电感器,电视回归变压器,磁头,电感器,磁放大器,饱和电感器,天线棒等。还可用作某些油漆或涂料的颜料。
四氧化三铁
英文名称: ferroferric oxide
CAS号:
分 子 式: Fe3O4
相关信息:
又称磁性氧化铁。黑色立方晶体或红黑色无定形粉末。相对密度5.18。熔点1538℃(分解)。溶于酸,不溶于水、乙醇和乙醚。在空气中灼烧时转变为三氧化二铁。有强磁性,具磁极的即天然磁石,灼热(约500℃)后磁性消失,冷却后磁性复原。在自然界中以磁铁矿形式存在,是冶炼铁和钢的原料。由铁或氧化亚铁在空气(或氧)中加热或由三氧化二铁在400℃以氢还原而制得。或由硫酸亚铁和硫酸铁的混合液与5%的沸腾氢氧化钾溶液反应而得。用于医药、冶金、电子和纺织等工业,以及用作催化剂、抛光剂、油漆和陶瓷等的颜料、玻璃着色剂等。特制的磁性氧化铁可用以制造录音磁带和电信器材。
四氧化物
英文名称: tetroxide
CAS号:
分 子 式:
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含有O4—的氧化物。如四氧化钾KO4、四氧化锇OsO4等。
四氧化氙
英文名称: xenon tetroxide
CAS号:
分 子 式: XeO4
相关信息:
无色气体。分子构型为四面体。热稳定性极差,易爆炸。低温下为黄色固体,也极不稳定,甚至在-40℃也会发生爆炸。氧化性比三氧化氙更强。由高氙酸钠与浓硫酸反应制得。用作氧化剂。
四氧嘧啶类氧化还原树脂
英文名称: tetraoxypyrimidine redox resin
CAS号:
分 子 式:
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指具有如下结构的聚合物,也称为5,6-二氧脲嘧啶氧化还原树脂。四氧嘧啶的高分子化通常通过杂环氮原子上的氢置换反应完成。常用的聚合物骨架有聚丙烯和聚苯乙烯型树脂,以聚卤代丙烯或聚氯甲基苯乙烯与四氧嘧啶反应制备。四氧嘧啶通常含有一个或两个结晶水,由于具有类似醌结构,因此也具有氧化还原反应能力,可以将硫化氢还原成硫。含有四氧嘧啶结构的树脂还是重要的电子转移催化剂。
四氧杂环辛烷
英文名称: s-tetroxoctane
CAS号:
分 子 式:
相关信息:
又称四氧八环。细小针状晶体。熔点113℃。沸点176.2℃。1.44。爆炸范围3.9%~35%(体积)。Fp94℃。由甲醛浓溶液在酸性复合催化剂存在下合成。比三氧杂环己烷易于聚合成聚甲醛。可用作丝绸整理剂等。
四乙基硅烷
英文名称: tetraethylsilane
CAS号:
分 子 式: Si(C2H5)4
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沸点153℃,相对密度0.7658。折射率1.4268。化学稳定,不被浓硫酸和强碱分解,有很高的热稳定性和氧化稳定性,在540~600℃下才开始分解。在卤素和Friedel-Crafts催化剂作用下,硅碳键易断裂,生成三乙基卤硅烷、四乙基硅烷与氢气在350℃高压釜内共热时,同样发生硅碳键断裂,生成乙烷、六乙基二硅烷等。可由四氯硅烷与二乙基锌在140~160℃下反应来制取。
四乙基铝锂
英文名称: tetraethylaluminum lithium;lithium tetraethylaluminate
CAS号:
分 子 式: (C2H5)4A1Li
相关信息:
针状晶体。熔点163~165℃。沸点160℃(0.133Pa)。由三乙基铝与乙基锂反应制得,内酯、内酰胺聚合反应催化剂。
四乙基铅
英文名称: tetraethyl lead;lead tetraethyl;tetraethylplumbate
CAS号:
分 子 式: (C2H5)4Pb
相关信息:
又称四乙铅。无色液体。熔点-136℃。沸点84~85℃(2kPa)。闪点72℃。密度1.653g/m1。折射率1.5190。几乎不溶于水,溶于苯、石油醚、汽油,微溶于乙醇。由呼吸道吸入或皮肤接触后引起急性或慢性中毒。燃烧时产生橘红色火焰,在600℃时分解为游离的乙基和铅。工业制法有三:(1)在三乙基铝(C2H5)3Al,催化下由铅、乙烯和氢气制取;(2)由钠铅合金与氯乙烷反应后分离去氯化钠和单质铅而制得;(3)电解法以铅与格利雅试剂为原料。本品作为烃基化试剂。另外可用于汽油抗爆剂和引发剂(引发自由基链反应)。四乙铅是大气铅污染的重要来源。它在汽车(内燃机)中燃烧后大部分转化成无机铅,10%为有机铅。无机铅中70%和全部有机铅都排人大气中。在常温下为稳定化合物,在100℃以上或有氧化剂存在和受紫外线照射时会分解。是一种剧毒污染物,由呼吸道进入人体后分布于血液、骨髓、肝、肾、大脑等处,并积蓄而造成血液、神经、消化系统毒害。日本牛达柳町事件即为由于汽车排气污染大气,造成居民铅中毒的公害事件。
四乙基铅中毒
英文名称: tetraethyl lead poisoning
CAS号:
分 子 式:
相关信息:
四乙基铅主要经呼吸道进入人体,胃肠道和皮肤也容易吸收。本品为强烈的神经毒物,易侵犯中枢神经系统。急性中毒初期症状有睡眠障碍、全身无力、情绪不稳、植物神经功能紊乱等,往往有血压、体温、脉率降低现象(“三低症”)。严重者发生中毒性脑病,出现谵妄、精神异常、昏迷、抽搐等;可有心脏和呼吸功能障碍。吸入高浓度者可立即死亡。慢性中毒主要表现为神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱,可出现“三低症”。
四乙基锡
英文名称: tetraethyltin
CAS号:
分 子 式: (C2H5)4Sn
相关信息:
无色液体。有毒!相对密度1.187(23℃)。熔点-112℃。沸点181℃。不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。与溴作用生成溴化三乙基锡和二溴化二乙基锡。与三氯化铝作用生成二氯化二乙基锡。由四氯化锡与溴化乙基镁在乙醚或乙醚-甲苯混合液中反应而得。用作。烯烃、丙烯腈聚合催化剂,聚酰胺稳定剂,乙基化反应电解质,镀锡原料等。
四乙基锗
英文名称: tetraethylgermane
CAS号:
分 子 式: (C2H5)4Ge
相关信息:
无色油状液体。相对密度0.991(24.5℃)。熔点-90℃。沸点162.5℃。溶于苯、乙醚。遇水分解。由四溴化锗与溴化乙基镁或乙基锂在乙醚中反应,也可由卤化锗与三乙基铝、氯化钠加热至80~130℃制得。用作低压乙烯聚合催化剂,生产高纯锗的原料等。
四乙炔基合镍(II)酸钾
英文名称: potassium tetraethynylnicolate (II)
外观:棕黑色粉末
熔点(℃):1567
相对密度(g/cm3):4.718
溶解性:不溶于水,溶于盐酸、硫酸。
其他性质:四氧化三锰在温度1443K以下时,四氧化三锰为扭曲的四方晶系尖晶石结构,而1443K以上时则为立方尖晶石结构。在自然界中以黑锰矿形式存在,是最稳定的氧化物。不溶于水,可溶于盐酸、硫酸。充分加热的产品,冷却后不再吸收氧气,在空气中是稳定的。结晶为斜尖晶石型体心立方晶格,a=0.575nm,c=0.942nm,晶格单位为Mn4Mn8O16。
可造成中枢神经系统严重病变,严重者可出现帕金森氏症。对大脑纹状体苍白球部位能造成严重破坏,对肝、肾及心肌出现变性改变。慢性中毒分为3个阶段:开始是中枢神经系统的损伤,有时出现胃部变化和多发性神经炎;之后出现初期中毒性脑病;后期为帕金森氏综合症,特点是:面部呆板、无力、情绪冷淡、言语障碍等。对皮肤有损伤,可造成皮炎、慢性湿疹,使皮肤上抓伤不易愈合,淋巴腺也普遍肿大。
毒理学数据:
急性数据:大鼠气管LDLo:375 mg/kg;
小鼠吸入LC:>3608 ug/m3/2H;
繁殖数据:
小鼠经口TDLo:2033 gm/kg;
计算化学数据:
1、疏水参数计算参考值(XlogP):未确定;
2、氢键供体数量:2;
3、氢键受体数量:4;
4、可旋转化学键数量:0;
5、互变异构体数量:未确定;
6、拓扑分子极性表面积(TPSA):74.6;
7、重原子数量:7;
8、表面电荷:0;
9、复杂度:27.9;
10、同位素原子数量:0;
11、确定原子立构中心数量:0;
12、不确定原子立构中心数量:0;
13、确定化学键立构中心数量:0;
14、不确定化学键立构中心数量:0;
15、共价键单元数量:3。
化学反应:
任何氧化锰在空气中加热至1000度以上即可获得Mn3O4,Mn呈+2价和+3价。
在氢气或一氧化碳中加热至高温生成一氧化锰。在氧气中加热生成二氧化锰。高温下碳可使它还原为锰。与盐酸共热可放出氯气并生成二氯化锰。