MANGANG VÀ HỢP CHẤT MAGAN

NGUYÊN TỐ MANGAN VÀ CÁC HỢP
CHẤT CỦA MANGAN
Giáo viên hướng dẫn:
Nguyễn Thị Ánh Hồng
Sinh Viên Thực Hiện:
Nguyễn Thị Hạnh 2102242
Vũ Thị Hằng 2102243
Võ Nguyễn Thành Đôi 2102241
Đặng Ka Đil 2102240
Nguyễn Thùy Dương 2102233


MỤC LỤC
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.

Lịch sử nguyên tố và trạng thái thiên nhiên
Điều chế và ứng dụng
Tính chất
Một số hợp chất
Một số phức chất của hợp chất mangan
Nhận biết mangan và các hợp chất của mangan


LỊCH SỬ NGUYÊN TỐ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
I. Lịch Sử Nguyên Tố
 Tên gọi là mangan ( tên La Tinh manganesium) xuất phát từ tiếng Hy Lạp, mangane

là “nhầm lẫn”.
 Năm 1774, nhà hóa học Thụy Điển Silơ chứng minh được pirolusit là hợp chất của
một ng.tố chưa biết và trong cùng năm đó nhà hóa học Thụy Điển khác là Gan đã
điều chế được mangan từ quặng pirolusit.
II. Trạng Thái Tự Nhiên
 Trong thiên nhiên mangan là nguyên tố tương đối phổ biến đứng hàng thứ 3 trong các
kim loại chuyển tiếp sau sắt và titan.Trữ lượng của mangan trong vỏ Trái Đất 0.032%
tổng số nguyên tử.
 Phần lớn mangan trong tự nhiên được gặp trong hợp chất với kim loại hoặc lưu huỳnh
và rất hiếm ở trạng thái tự do. Khoáng vật chính của mangan là hausmanit (Mn 3O4)
chứa khoảng 72% Mn, pirolusit (MnO2) khoảng 63% Mn, braunit (Mn2O3) và manganit
(MnOOH).
 Một số hình ảnh của mangan


ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG
I. Điều Chế
 Dùng bột Al, Si khử oxit Mn3O4 đã được tạo nên khi nung pirolusit ở 900oC
3MnO2 → Mn3O4 + O2
3Mn3O4 + 8Al → 9Mn + 4Al2O3
 Điện phân dd MnCl2 hoặc MnSO4 trong (NH4)2SO4.
 Khử MnO và Fe2O3 bằng than cốc ở nhiệt độ cao
MnO + Fe2O3 + 5C → Mn + 2Fe + 5CO
 Khử NH4MnO4 bằng H2 ở nhiệt độ cao.
Người ta không khử trực tiếp pirolusit vì phản ứng của nó với nhôm xảy ra quá mạnh.
Sản phẩm kim loại thu được chứa 94-96% Mn và 6,4% tạp chất Fe, Si và Al.
II. Ứng Dụng
 Gần 95% Mn dùng để chế thép trong ngành luyện kim.
 Mn tinh khiết dùng để chế những hợp kim đòi hỏi thành phần chính xác cao như:
manganin, nicrom, đuyara.

 Là nguyên tố quan trọng đối với sự sống: làm giảm lượng đường trong máu,
 Ion mangan là chất hoạt hóa một số enzim xúc tiến một số quá trình tạo thành chất
clorophin (chất diệp lục), tạo máu và sản xuất những kháng thể nâng cao sức đề kháng
của cơ thể.


TÍNH CHẤT
1. Lý Tính
 Mangan thuộc chu kỳ 4, phân nhóm VIIB, cấu hình e ngoài cùng [Ar]4s 23d5. Có màu
trắng bạc hay xám nhạt. Dạng thù hình: lập phương.
 Mn là kim loại màu trắng bạc, dạng bề ngoài giống như sắt nhưng cứng và khó nóng
chảy hơn sắt.
 Khối lượng nguyên tử: 54,938 đvC, khối lượng riêng: 7,44 g/cm 3, nhiệt độ nóng chảy:
1245oC,nhiệt độ sôi: 2080oC.
2. Hóa Tính
 Là một kim loại tương đối hoạt động.
 Mn dễ bị oxi không khí oxi hóa nhưng màng oxit Mn 2O3 được tạo nên lại bảo vệ kl
không bị oxi hóa tiếp tục kể cả khi đun nóng.
 Mangan dễ bị halogen hóa thành MnX2.
Mn + Cl2 → MnCl2
 Dạng bột nhỏ Mn tác dụng với nước giải phóng hidro
Mn + 2H2O → Mn(OH)2 + H2
Phản ứng này xảy ra mãnh liệt khi trong nước khi có muối amoni vì Mn(OH) 2 tan trong
dd muối amoni
Mn(OH)2 + NH4+ → Mn2+ + NH3 + 2H2O
 Mn tác dụng mạnh với dd HCl, H2SO4 loãng giải phóng hidro
Mn + 2HCl → MnCl2 + H2
 Mn thụ động hóa trong HNO3 loãng, nguội giống Cr nhưng tan khi đun nóng

HỢP CHẤT CỦA MANGAN
I. Mangan(II)
1. Mangan(II) oxit: MnO
 Là chất bột màu xám - lục, nóng chảy ở 1780oC.
 Không tan trong nước nhưng dễ tan trong dd axit tạo thành muối Mn(II).
 Khi bị đun trong không khí ở khoảng 200 – 300oC tạo MnO2
2MnO + O2 → 2MnO2
 Điều chế: Nhiệt phân muối MnCO3
MnCO3 → MnO + CO2
Hoặc khử các oxit cao của Mn bằng khí H2 hay CO ở nhiệt độ cao.
2. Mangan(II) hidroxit: Mn(OH)2
 Là kết tủa trắng, tính bazơ yếu, tan dễ trong dd axit tạo muối Mn(II), tính lưỡng tính
yếu, Mn(OH)2 chỉ tan ít trong dd kiềm rất đặc
Mn(OH)2 + KOH(đđ) → K[Mn(OH)3]
 Trong PTN, Mn(OH)2 được điều chế khi cho dd muối Mn(II) td với dd kiềm
Mn2+ + 2OH- → Mn(OH)2 ↓
3. Muối Mangan (II)
 Mn(II) tạo muối với tất cả những amoni đã biết.
 Muối Mn(II) thường có màu hồng nhạt, tan trong nước cho dd gần như không màu.
Trừ MnS, Mn(PO4)2 và MnCO3 không tan trong nước.
 Khi nung với hh các chất kiềm và chất oxi hóa (KNO3, KClO3), muối Mn(II) biến
thành muối manganat có màu lục


II. Mangan(III)
1. Mangan(III) oxit
 Là chất bột màu đen không tan trong nước, biến thành Mn3O4 khi đun trong không khí ở
950 – 1100oC và thành MnO khi đun trong H2 ở 300oC.
 Tác dụng với các axit loãng (H2SO4, HNO3) tạo muối Mn(II)
Mn2O3 + H2SO4(l) → MnO2 + MnSO4 + H2O

 Tác dụng với dd axit đặc nó tạo nên muối Mn(III)
Mn2O3 + 3H2SO4(đ) → Mn2(SO4)3 + 3H2O
2. Mangan(III) hidroxit
 Là hidroxit lưỡng tính, có dạng hidrat là Mn2O3.xH2O, ở 100oC hidrat này biến thành
monohidrat Mn2O3.H2O (hay MnOOH) tinh thể màu nâu đen, không tan trong nước.
 Trong PTN, mangan(III) hidroxit được điều chế khi cho chất oxi hóa như Cl 2 hay KMnO4
tác dụng với huyền phù MnCO3 trong nước
3MnCO3 + Cl2 + H2O → 2MnOOH + MnCl2 + 3CO2
8MnCO3 + 2KMnO4 + 6H2O → 10MnOOH + 2KOH + 8CO2
3. Muối Mn(III)
 Đa số kém bền, trong dd dễ bị phân hủy theo phản ứng:
3Mn3+ + 2H2O ↔ MnO2 + Mn2+ + 4H+
 Những muối mangan(III) đơn giản và thông dụng: mangan(III) florua (MnF3),
mangan(III) sunfat (Mn2(SO4)3), mangan(III) axetat (Mn(CH3COO)3).
 Những phức chất thường gặp của mangan(III): M [Mn(CN) ] (trong đó M là Na+, K+,


III. Trimangan tetraoxit (Mn3O4)
 Là chất ở dạng tinh thể nóng chảy ở 1590oC, có thể có các màu vàng, đỏ hoặc đen
tùy thuộc vào phương pháp điều chế.
 Được điều chế khi nung MnO2 hoặc Mn2O3 ở 900oC hoặc dùng khí H2 khử các oxit đó
ở 200oC
MnO2 + 2H2 → Mn3O4 +2H2O
IV. Mangan(IV)
1. Mangan đioxit (MnO2)
 Là chất bột màu đen, không tan trong nước và tương đối trơ, là oxit bền nhất của
Mn ở điều kiện thường.
 Khi đun nóng, nó tan trong axit và kiềm như một oxit lưỡng tính
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
2MnO2 + 6KOH(đặc) → K3MnO4 + K3[Mn(OH)6]

 Khi nấu chảy với chất kiềm hay oxit bazơ mạnh, tạo nên muối mangannit
MnO2 + 2NaOH → Na2MnO3 + H2O
MnO2 + CaO → CaMnO3
 Khi nấu chảy với chất kiềm nếu có mặt chất oxi hóa như KNO3, KClO3 hay O2 thì
MnO2 bị oxi hóa thành mangannat
2MnO2 + O2 + 4KOH → 2K2MnO4 + 2H2O
 Điều chế:
 Nhiệt phân Mn(NO3)2 ở ~300oC.
 Oxit hóa mangan(II) trong môi trường kiềm bằng Cl2, HClO, Br2.


2. Muối Mn(IV)
 Mangan tetraflorua (MnF4) là chất rắn màu xanh xám, là chất oxi hóa rất mạnh, dễ phân
hủy thành MnF3 và F2
MnF4 → MnF3 + 1/2 F2
 Mangan tetraclorua (MnCl4) là kết tủa màu nâu đỏ hoặc đen tồn tại ở nhiệt độ thấp. Kém
bền trong nước, phân hủy ở - 10oC
MnCl4 → MnCl2 + Cl2
 Mangan đisunfat (Mn(SO4)2) là kết tủa màu đen tan trong axit sunfuric đậm đặc cho dd màu
nâu. Khá bền trong axit sunfuric nhưng bị nước phân hủy mạnh.
V. Hợp chất Mn(VI)
 Mangan(VI) chỉ biết được trong ion mangannat (MnO42-) có màu lục xẫm.
 Natri mangannat (Na2MnO4) và kali mangannat (K2MnO4) là những chất dạng tinh thể màu
lục – đen, phân hủy trên 500oC.
 Muối mangannat là chất oxi hóa mạnh nhưng với chất oxi hóa mạnh hơn, mangannat thể
hiện tính khử
K2MnO4 + Cl2 → 2KMnO4 + 2KCl
VI. Hợp chất của Mn(VII)
1. Oxit pemaganat (Mn2O7)
 Ở nhiệt độ thấp là chất ở dạng tinh thể màu lục xẫm, bền dưới -5oC, nóng chảy ở 6oC và

phát nổ ở 10oC.
 Tan trong nước tạo thành dd axit pemagannat nên được gọi là anhiđrit pemanganic, là chất
oxi hóa rất mạnh, tác dụng với nhiều chất vô cơ và hữu cơ


2. Axit pemanganic (HMnO4)
 Là axit mạnh, dễ phân hủy khi đun nóng, trong dd có màu tím – đỏ, tương đối bền trong dd
loãng nhưng phân hủy khi dd có nồng độ > 20%: 2HMnO4 → 2MnO2 + O3 + H2O
 Axit pemanganic và muối pemanganat đều là chất oxi hóa mạnh.
 Điều chế: hòa tan Mn2O7 trong nước đã được làm lạnh hoặc cho muối pemanganat tác dụng
với dd axit loãng
Ba(MnO4)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HMnO4
3. Kali pemanganat (KMnO4)
 Là chất ở dạng tinh thể màu tím – đen. tan trong nước tạo dd màu tím – đỏ và tan được
trong amoniac lỏng, pyriđin,...
 Phân hủy ở nhiệt độ cao
Trên 200oC: 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
Trên 500oC: 4KMnO4 → 2K2MnO3 + 2MnO2 + 3O2
 Có tính oxi hóa mạnh nên dùng làm chất oxit hóa trong tổng hợp vô cơ và hữu cơ,...
2KMnO4 + 3H2O2 → 2MnO2 +2 KOH + 3 O2 +2 H2O
 Trong những dd trung tính, axit yếu hay kiềm yếu, ion MnO4- bị khử thành MnO2
MnO4- + 2H2O + 3e → MnO2 + OH Trong dd kiềm mạnh và khi có dư chất khử, ion MnO4- bị khử đến MnO422KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → 2KMnO4 + K2SO4 + H2O
 Trong dd kiềm đặc và khi không có chất khử ion MnO4- tự phân hủy
4KMnO4 + 4KOH → 4K2MnO4 + O2 + H2O


Một Số Phức Chất của hợp chất Mangan
 Ion Mn2+ tạo được nhiều phức chất nhưng phức chất của Mn(II) không bền như các










kim loại khác vì Mn(II) có bán kính tương đối lớn, lớn nhất trong số các ion kim
loại chuyển tiếp có hóa trị II, và năng lượng ổn định trong trường tinh thể của các
phức chất Mn(II) đều bằng không.
Ví dụ: MnF + 4KF = K4[MnF6]
MnCl2 +2KCl =K2[MnCl4]
Mangan(III) florua là chất dạng tinh thể màu đỏ, trong dung dịch có dư HF nó kết
tinh ở dạng tinh thể hidrat màu đỏ thắm MnF3.2H2O. Nó dễ tạo nên với florua kl
kiềm những phức chất màu đỏ thẫm như K[MnF4], K2[MnF5].
Những phức chất thường gặp của mangan(III):
M3[Mn(CN)6] (trong đó M= Na+, K+, NH4+) là chất dạng tinh thể màu đỏ thẫm.
Mangan(III) axetylaxetonat [Mn(C5H4O2)3] là tinh thể màu đen nhánh, không tan
trong nước tan trong dung môi hữu cơ và điều chế dễ dàng khi cho huyền phù
MnOOH trong nước hay cho [Mn(CH3COO)3] tác dụng với axetylaxetone.
Phức chất với axit etylenđiamin-tetraacetic [Mn(EDTA)] -- bền với nước, có thể để
lâu trong dung dịch cũng như trong tinh thể hidrat K[Mn(EDTA)].3H2O.
Mangan tetraclorua (MnCl4) kém bền trong nước nhưng dễ kết hợp với halogen kim
loại kiềm tạo nên những phúc chất có màu vàng và bền hơn như [M(MnX 5)]


NHẬN BIẾT MANGAN VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA
MANGAN
 Khác với tecnexi và reni mangan tan được trong nước nóng.

 Muối mangan II tác dụng với nhũng chất oxi hóa như : hipoclorit, KMnO 4 tạo

ra chất rắn màu đen MnO 2 trong môi trường kiềm..
MnO 4 + CaOCl 2 + 2 NaOH → MnO2 + Na2SO4 + CaCl 2 + H2O
 Khi đun nóng dd K2MnO 4 tạo ra dd màu tím và kết tủa màu nâu đen.

2 K2MnO 4 + 2 H2O → 2 KMnO4 + MnO2 + 4KOH
 Khi làm lạnh dd KMnO 4 đặc và AgNO3 thu được kết tủa màu đỏ AgMnO 4

KMnO 4 + AgNO3 → AgMnO4↓ + KNO3


THE END