CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.5. Giới thiệu về mangan đioxit
MnO2 là một chất có màu nâu đến nâu đen. Mangandioxit có thành phần hóa học khơng hợp thức. Trong hợp chất của mangandioxit chứa một lượng lớn Mn4+
dưới dạng MnO2 và một lượng nhỏ các oxit của Mn từ MnO1.7 đến MnO2. Do cấu trúc chứa nhiều lỗ trống nên trong tinh thể mangan dioxit còn chứa các cation lạ như K+, Na+, Ba2+, OH- và các phân tử H2O. Đối với các hợp chất Mn(IV) các dạng hợp chất bền của nó được thể hiện bởi MnO2 và Mn(OH)4 [10,11]
Ở điều kiện thường, MnO2 là oxit bền nhất trong các oxit của Mangan , không tan trong nước và tương đối trơ.
Do mangan trong MnO2 có số oxi hóa +4 là mức oxi hóa trung gian nên MnO2 vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử. [15]
Tính oxi hóa đặc trưng của MnO2 chỉ thể hiện trong mơi trường axit: MnO2 + 4 HCl MnCl2 + Cl2 + 2 H2O
4 MnO2 + 6 H2SO4 → 2Mn2(SO4)3 + O2 + 6H2O
Tính khử của MnO2 chỉ thể hiện khi bị phản ứng với chất oxi hóa mạnh. Ví dụ như trong kiềm nóng chảy MnO2 bị O2 khơng khí oxi hóa.
MnO2 tồn tại trong thiên nhiên dưới dạng khoáng vật pyroluzit. Mangandioxit là một trong các hợp chất vô vơ quan trọng, có nhiều ứng dụng trong thực tế, dùng để chế tạo sơn, làm xúc tác cho tổng hợp hữu cơ, xử lý môi trường (xử lý asen, hấp thụ CO,…), sử dụng làm chất khử điện cực trong pin và ắc qui (ví dụ pin: Zn-MnO2, Li-MnO2, Mg-MnO2).[15]
MnO2 được điều chế theo nhiều phương pháp khác nhau như nhiệt phân Mn(NO3)2 ở khoảng 300oC hay oxi hố muối Mn(II) trong mơi trường kiềm bằng Cl2, HClO, Br2,...
Mn(NO3)2 → MnO2 + 2NO2