10.3.2　锰的重要化合物

10.3.2　锰的重要化合物

锰的电势图如下：

从锰的电极电势图可以看出，在酸性介质中，高价锰具有较强的氧化性，还原产物都是Mn²⁺；碱性介质中，相同氧化值的锰的氧化性降低，还原产物可以是，还原剂过量时也可以是。在酸性溶液中，均易发生歧化反应：

的歧化在碱性溶液中较弱。

锰有多种可变的氧化值，以氧化数为+2，+4，+7的化合物最重要。

1.锰(Ⅱ)的化合物　锰(Ⅱ)的强酸盐均溶于水，只有少数弱酸盐如MnCO₃、MnS等难溶于水。锰盐的水溶液及从水溶液中结晶出来的锰(Ⅱ)均呈粉红色，原因是Mn²⁺与水分子形成的配离子[Mn(H₂O)₆]²⁺呈粉红色。

在酸性溶液中，Mn²⁺比同周期的其他氧化值为+2的金属离子稳定，要将它氧化成是很困难的，只有在高酸度的溶液中与强氧化剂反应，如过硫酸铵、铋酸钠或二氧化铅才能实现：

这些反应可鉴定溶液中微量的Mn²⁺。

在碱性介质中，Mn^Ⅱ易被氧化。向Mn²⁺盐溶液中加入强碱，可得到白色的Mn(OH)₂沉淀，它在碱性介质中很不稳定，与空气接触即被氧化生成棕色的MnO(OH)₂沉淀。

Mn²⁺+2OH^-=Mn(OH)₂(白色)

2Mn(OH)₂+O₂=2MnO(OH)₂(棕色)

室温下，MnSO₄·5H₂O是较稳定的，加热脱水为白色无水硫酸锰，加热到红热也不分解，所以硫酸锰是最稳定的锰(Ⅱ)盐。

2.锰(Ⅳ)的化合物　MnO₂是锰(Ⅳ)的唯一化合物，为棕黑色粉末，是锰最稳定的氧化物，在酸性溶液中有强氧化性，例如：

MnO₂+4HCl(浓)=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

在实验室中利用此反应制取少量氯气。

MnO₂与碱共熔，可被空气中的氧所氧化，生成绿色的锰酸盐：

MnO₂在工业上有很重要的用途，它是炼钢工业中制造锰合金的主要原料；用作干电池的去极化剂、火柴的助燃剂、玻璃的脱色剂、某些有机反应的催化剂，以及合成磁性记录材料铁氧体的原料等。

3.锰(Ⅵ)的化合物　锰酸盐为氧化值为的锰的化合物，仅以深绿色的锰酸根形式存在于强碱溶液中。在中性或酸性溶液中会立即歧化，生成与MnO₂，溶液由绿色变为紫红色。

4.锰(Ⅶ)的化合物　锰(Ⅶ)的化合物中最重要的是高锰酸钾。往锰酸钾溶液中加酸，虽可制得高锰酸钾，但最高产率只有66.7%，最好的制备方法是用电解法或用氯气、次氯酸盐等为氧化剂，把全部氧化为

高锰酸钾俗称灰锰氧，是深紫色的晶体，它是一种较稳定的化合物，是一种强氧化剂，其水溶液呈紫红色。将固体KMnO₄加热到473K以上，就分解放出氧气，是实验室制备氧气的一种简便方法。

2KMnO₄=K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

高锰酸钾的溶液并不十分稳定，在酸性溶液中缓慢地分解析出MnO₂：

在中性或微碱性溶液中，这种分解的速度更慢。但是光对高锰酸盐的分解起催化作用，因此，KMnO₄溶液必须保存于棕色瓶中。

KMnO₄是最重要和常用的氧化剂之一，在酸性溶液中的氧化能力很强，它可以定量氧化等。分析化学中用于测定铁、过氧化氢和草酸盐的含量。

KMnO₄氧化能力随介质的酸性减弱而减弱，其还原产物也因介质的酸碱性不同而变化，在酸性、中性(或微碱性)、强碱介质中的还原产物分别为，如：

粉末状的KMnO₄与90%H₂SO₄反应，生成绿色油状的高锰酸酐Mn₂O₇。它在273K以下稳定，在常温下会爆炸分解成MnO₂、O₂和O₃。这种氧化物有强氧化性，遇有机物就发生燃烧。