แมงกานีสคลอไรด์: คุณสมบัติโครงสร้างการใช้ความเสี่ยง - เคมี - 2025

คลอไรด์แมงกานีสเป็นเกลือนินทรีย์มี สูตรทางเคมี MnCl 2 ประกอบด้วย Mn ²⁺และ Cl ^-ไอออนในอัตราส่วน 1: 2 สำหรับแต่ละ Mn ²⁺ไอออนบวกมีสองเท่า Cl ^-แอนไอออน

เกลือนี้สามารถสร้างไฮเดรตได้หลายแบบ: MnCl ₂ · 2H ₂ O, (dihydrate), MnCl ₂ · 4H ₂ O (tetrahydrate) และ MnCl ₂ · 6H ₂ O (hexahydrate) รูปแบบที่พบมากที่สุดของเกลือคือ tetrahydrate

ผลึกสีชมพูของแมงกานีสคลอไรด์ ที่มา: Ondřej Mangl

คุณสมบัติทางกายภาพของแมงกานีสคลอไรด์เช่นความหนาแน่นจุดหลอมเหลวและความสามารถในการละลายในน้ำได้รับอิทธิพลจากระดับความชุ่มชื้น ตัวอย่างเช่นจุดหลอมเหลวของรูปแบบแอนไฮไดรด์นั้นสูงกว่ารูปเตตระไฮเดรตมาก

สีของแมงกานีสคลอไรด์เป็นสีชมพูอ่อน (ภาพบน) ความซีดเป็นลักษณะของเกลือโลหะทรานซิชัน แมงกานีสคลอไรด์เป็นกรดลิวอิสอ่อน ๆ

แร่ที่เรียกว่า scacquita เป็นรูปแบบของแมงกานีส (II) คลอไรด์ที่ปราศจากน้ำตามธรรมชาติ เช่น kempita.

แมงกานีส (II) คลอไรด์ใช้เป็นสารผสม ตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาคลอรีน ฯลฯ

คุณสมบัติทางกายภาพ

ลักษณะทางกายภาพ

- รูปแบบปราศจากน้ำ: ผลึกลูกบาศก์สีชมพู

- รูปแบบเตตร้าไฮเดรต: ผลึกโมโนคลินิกสีแดงอ่อนเล็กน้อย

มวลกราม

- รัส: 125.838 ก. / โมล.

- ไดไฮเดรต: 161.874 ก. / โมล.

- เตตระไฮเดรต: 197.91 กรัม / โมล

จุดหลอมเหลว

- ปราศจากน้ำ: 654 ºC.

- ไดไฮเดรต: 135 ºC.

- เตตระไฮเดรต: 58 ºC.

จุดเดือด

รูปแบบปราศจากน้ำ: 1,190 ºC.

ความหนาแน่น

- ปราศจากน้ำ: 2,977 ก. / ซม. ³ .

- ไดไฮเดรต: 2.27 ก. / ซม. ³ .

- เตตระไฮเดรต: 2.01 ก. / ซม. ³ .

ความสามารถในการละลายน้ำ

รูปแบบปราศจากน้ำ: 63.4 g / 100 ml ที่ 0 ° C; 73.9 g / 100 ml ที่ 20 ° C; 88.5 g / 100 ml ที่ 40 ° C; และ 123.8 g / 100 ml ที่ 100 ° C

การละลายในตัวทำละลายอินทรีย์

ละลายได้ในไพริดีนและเอทานอลไม่ละลายในอีเธอร์

การจำแนก

หากไม่ได้ใช้ความระมัดระวังอย่างเหมาะสมการคายน้ำในรูปแบบไฮเดรตไปสู่รูปแบบแอนไฮไดรด์อาจทำให้เกิดการคายน้ำด้วยไฮโดรไลติกด้วยการผลิตไฮโดรเจนคลอไรด์และแมงกานีสออกซีคลอไรด์

พีเอช

สารละลายแมงกานีสคลอไรด์เตตระไฮเดรต 0.2 M ในสารละลายที่เป็นน้ำมีค่า pH 5.5

ความมั่นคง

มีความเสถียร แต่ไวต่อความชื้นและเข้ากันไม่ได้กับกรดแก่โลหะปฏิกิริยาและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

โครงสร้างของแมงกานีสคลอไรด์

ศูนย์ประสานงานสำหรับ MnCl2 tetrahydrate ที่มา: Smokefoot

เริ่มต้นด้วยเกลือเตตราไฮเดรตที่มีผลึกสีชมพูโดดเด่นต้องประกอบด้วยคอมเพล็กซ์ประสานงาน (ภาพบนสุด) ในนั้นศูนย์กลางโลหะของ Mn ²⁺ล้อมรอบด้วยรูปแปดเหลี่ยมที่กำหนดโดยโมเลกุล H ₂ O สี่ตัวและ Cl ^-แอนไอออนสองตัว

โปรดสังเกตว่า Cl ^-แกนด์อยู่ในตำแหน่ง cis พวกเขาทั้งหมดเทียบเท่าที่ฐานสี่เหลี่ยมของแปดด้านและมันไม่สำคัญว่าถ้า Cl คือ "ย้าย" ^-การใด ๆ อีกสามตำแหน่ง ไอโซเมอร์ที่เป็นไปได้อีกตัวหนึ่งสำหรับโมเลกุลพิกัดนี้คือหนึ่งซึ่ง Cl ^-อยู่ในตำแหน่งทรานส์ นั่นคือในระดับสุดขั้วที่แตกต่างกัน (ด้านบนและด้านล่าง)

โมเลกุลของน้ำทั้งสี่ที่มีพันธะไฮโดรเจนทำให้ออกตาเฮดราสองตัวหรือมากกว่านั้นถูกรวมเข้าด้วยกันด้วยแรงไดโพล - ไดโพล สะพานเหล่านี้มีทิศทางสูงและการเพิ่มปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิตระหว่าง Mn ²⁺และ Cl ^-จะสร้างลักษณะโครงสร้างตามลำดับของคริสตัล

สีชมพูของ MnCl ₂ · 4H ₂ O เป็นเพราะการเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์ของ Mn ²⁺และ d ของ⁵การกำหนดค่า ในทำนองเดียวกันการรบกวนที่เกิดจากความใกล้ชิดของโมเลกุลของน้ำและคลอไรด์จะปรับเปลี่ยนปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการดูดซับโดยอิเล็กตรอน d ⁵เหล่านี้เพื่อเดินทางในระดับพลังงานที่สูงขึ้น

dihydrate

โครงสร้างโพลีเมอร์สำหรับ MnCl2 · 2H2O ที่มา: Smokefoot

เกลือได้รับการคายน้ำและตอนนี้สูตรของมันกลายเป็น MnCl ₂ · 2H ₂ O เกิดอะไรขึ้นกับรูปแปดหน้าข้างบน? ไม่มีอะไรนอกจากโมเลกุล H ₂ O สองตัวที่ทิ้งไว้จะถูกแทนที่ด้วย Cl ^-สองตัว

ที่แรกที่คุณอาจจะให้แสดงผลผิดว่ามีสี่ Cl ^-ทุก Mn ²⁺ ; อย่างไรก็ตามครึ่งหนึ่งของรูปแปดหน้า (ตามแนวแกน) เป็นหน่วยการทำซ้ำของคริสตัล

ดังนั้นจึงเป็นเรื่องจริงที่มี Mn ²⁺ประสานกับสอง Cl ^-และโมเลกุลของน้ำสองตัวในตำแหน่งทรานส์ แต่สำหรับหน่วยนี้ในการโต้ตอบกับหน่วยอื่นจำเป็นต้องมีสะพาน Cl สองตัวซึ่งจะช่วยให้การประสานรูปแปดหน้าสำหรับแมงกานีสเสร็จสมบูรณ์

นอกจากสะพาน Cl แล้วโมเลกุลของน้ำยังทำงานร่วมกับพันธะไฮโดรเจนเพื่อให้โซ่ MnCl ₂ · 2H ₂ O นี้ไม่แยกชิ้นส่วน

ไม่มีน้ำ

ในที่สุดแมกนีเซียมคลอไรด์ก็สูญเสียน้ำที่มีอยู่ในผลึกไปจนหมด ตอนนี้คุณมีเกลือปราศจาก MnCl 2 หากไม่มีโมเลกุลของน้ำผลึกจะสูญเสียความเข้มของสีสีชมพูไปอย่างเห็นได้ชัด รูปแปดหน้าเช่นเดียวกับไฮเดรตยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติของแมงกานีส

หากไม่มีโมเลกุลของน้ำ Mn ²⁺จะถูกล้อมรอบด้วยรูปแปดหน้าซึ่งประกอบด้วย Cl ^-เท่านั้น พันธะประสานนี้เป็นทั้งโควาเลนต์และไอออนิก ด้วยเหตุนี้โครงสร้างของ MnCl _{2 จึง}มักเรียกว่าผลึกโพลีเมอร์ ในนั้นมีชั้น Mn และ Cl สลับกัน

ศัพท์เฉพาะ

แมงกานีสมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นไปได้หลายอย่าง ด้วยเหตุนี้ระบบการตั้งชื่อแบบดั้งเดิมสำหรับ MnCl ₂จึงไม่ชัดเจน

ในทางกลับกันแมงกานีสคลอไรด์สอดคล้องกับชื่อที่รู้จักกันดีซึ่งจำเป็นต้องเพิ่ม '(II)' เพื่อให้สอดคล้องกับระบบการตั้งชื่อหุ้น: แมงกานีส (II) คลอไรด์ และในทำนองเดียวกันมีระบบการตั้งชื่อ: แมงกานีสไดคลอไรด์

การประยุกต์ใช้งาน

ห้องปฏิบัติการ

แมงกานีสคลอไรด์ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาคลอรีนของสารประกอบอินทรีย์

อุตสาหกรรม

แมงกานีสคลอไรด์ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตสารป้องกันการน็อคสำหรับน้ำมันเบนซิน วัสดุเชื่อมสำหรับโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ตัวกลางในการผลิตเม็ดสี และน้ำมันลินสีดแห้ง

ใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอสำหรับการพิมพ์และการย้อมสี ในการผลิตเกลือแมงกานีสหลายชนิดรวมทั้งเมทิลไซโคลเพนทาดินิลแมงกานีสไตรคาร์บอนิลที่ใช้เป็นสีอิฐ และในการผลิตเซลล์ไฟฟ้าแบบแห้ง

แมงกานีสคลอไรด์ใช้เป็นสารผสมและเติมลงในแมกนีเซียมหลอมเหลวเพื่อผลิตโลหะผสมแมงกานีส - แมกนีเซียม เป็นสื่อกลางในการเตรียมสารทำแห้งสำหรับสีและสารเคลือบเงา และเป็นส่วนประกอบของสารฆ่าเชื้อ

นอกจากนี้ยังใช้ในการทำให้บริสุทธิ์ของแมกนีเซียม

ปุ๋ยและอาหารสัตว์

แมงกานีสคลอไรด์ใช้เป็นแหล่งของแมงกานีสซึ่งเป็นองค์ประกอบที่แม้ว่าจะไม่ใช่องค์ประกอบทางโภชนาการหลักสำหรับพืชเช่นไนโตรเจนฟอสฟอรัสและโพแทสเซียม แต่ก็ถูกใช้ในปฏิกิริยาทางชีวเคมีจำนวนมากตามแบบฉบับของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้

นอกจากนี้ยังเพิ่มลงในอาหารของสัตว์ผสมพันธุ์เพื่อจัดหาแมงกานีสซึ่งเป็นองค์ประกอบติดตามที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของสัตว์

แมงกานีสคลอไรด์เป็นส่วนประกอบอาหารที่ให้แมงกานีสซึ่งเป็นองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการต่างๆที่จำเป็นต่อชีวิต ได้แก่ การสังเคราะห์กรดไขมันและฮอร์โมนเพศ การดูดซึมวิตามินอี การผลิตกระดูกอ่อน เป็นต้น

ความเสี่ยง

อาจทำให้เกิดผื่นแดงระคายเคืองและผิวหนังอักเสบเมื่อสัมผัสกับผิวหนัง แมงกานีสคลอไรด์ทำให้ดวงตาเป็นสีแดงเจ็บปวดและน้ำตาไหล

เมื่อสูดดมเกลือจะทำให้เกิดอาการไอเจ็บคอและหายใจถี่ ในทางกลับกันการกลืนกินอาจทำให้อาเจียนคลื่นไส้และท้องร่วง

การสูดดมเกลือนี้มากเกินไปอย่างเรื้อรังอาจนำไปสู่การอักเสบของปอดและโรคทางเดินหายใจที่เกิดปฏิกิริยาตามมา

การกลืนกินเข้าไปมากเกินไปอาจทำให้เกิดความผิดปกติทางจิตภาวะขาดน้ำความดันเลือดต่ำตับและไตล้มเหลวของระบบมัลติออร์แกนล้มเหลวและเสียชีวิต

ความเป็นพิษต่อระบบประสาทเป็นอาการเริ่มต้นของการกระทำที่ไม่พึงปรารถนาของแมงกานีสโดยมีอาการปวดศีรษะเวียนศีรษะสูญเสียความจำ hyperreflexia และอาการสั่นเล็กน้อย

ความเป็นพิษที่รุนแรงแสดงได้จากอาการและอาการแสดงที่คล้ายคลึงกับที่พบในโรคพาร์กินสัน

อ้างอิง

1. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่สี่). Mc Graw Hill
2. วิกิพีเดีย (2019) แมงกานีส (II) คลอไรด์ สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
3. วัสดุนาโนของสกายสปริง (2016) แมงกานีสคลอไรด์ผง ดึงมาจาก: ssnano.com
4. หนังสือเคมี. (2017) แมงกานีสคลอไรด์. สืบค้นจาก: chemicalbook.com
5. เครือข่ายข้อมูลพิษวิทยา (เอสเอฟ) แมงกานีสคลอไรด์. TOXNET สืบค้นจาก: toxnet.nlm.nih.gov
6. Gérard Cahiez (2001) แมงกานีส (II) คลอไรด์ doi.org/10.1002/047084289X.rm020
7. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (2019) แมงกานีสไดคลอไรด์. ฐานข้อมูล PubChem CID = 24480 สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
8. WebConsultas Healthcare, SA (2019) แร่ธาตุ: แมงกานีส สืบค้นจาก: webconsultas.com