כלוריד מנגן: תכונות, מבנה, שימושים, סיכונים - כִּימִיָה - 2025

כלוריד מנגן הוא מלח אורגני שיש הנוסחה הכימית MnCl ₂ . זה מורכב Mn ²⁺ ו Cl ^- יונים בתוך 1: יחס 2; עבור כל Mn ²⁺ קטיון ישנם מכפליים Cl ^- אניונים .

מלח זה יכול ליצור כמה hydrates: MnCl ₂ · 2H ₂ O, (dihydrate), MnCl ₂ · 4H ₂ O (tetrahydrate), ו- MnCl ₂ · 6H ₂ O (hexahydrate). הצורה הנפוצה ביותר של המלח היא טטרהידראט.

קריסטלים ורודים של מנגן כלוריד. מקור: Ondřej Mangl

התכונות הפיזיות של מנגן כלוריד כמו צפיפות, נקודת התכה והמסיסות במים, מושפעות מדרגת ההידרציה שלו. לדוגמה, נקודת ההיתוך של הצורת המים אינה גבוהה בהרבה מזו של הטטרהידראט.

צבע המנגן כלוריד הוא ורוד בהיר (תמונה עליונה). חיוורון מאפיין מלחי מתכת מעבר. כלוריד מנגן הוא חומצת לואיס חלשה.

המינרל הידוע בשם scacquita הוא הצורה הטבעית נטולת המים המנגן (II) כלוריד; כמו קמפיטה.

מנגן (II) כלוריד משמש כחומר סגסוגת; זרז בתגובות הכלור וכו '.

תכונות גשמיות

מראה חיצוני

- צורה נטולת מים: גבישים מעוקבים ורודים.

- צורת טרהידראט: גבישים מונוקליניים אדמדמים מעט בעדינות.

המוני טוחנות

- נטול מים: 125.838 גרם / מול.

- דיהידרט: 161.874 גרם / מול.

- טטרהידראט: 197.91 גרם / מול.

נקודות התכה

- מים נטולי מים: 654 מעלות צלזיוס.

- דיהידרט: 135 מעלות צלזיוס.

- טטרהידראט: 58 מעלות צלזיוס.

נקודת רתיחה

צורת מים: 1,190 מעלות צלזיוס.

צפיפות

- מים נטולת מים: 2,977 גרם / ס"מ ³ .

- דיהידרט: 2.27 גרם / ס"מ ³ .

- טטרהידראט: 2.01 גרם / ס"מ ³ .

מסיסות במים

צורה נטולת מים: 63.4 גרם / 100 מ"ל בטמפרטורה של 0 מעלות צלזיוס; 73.9 גרם / 100 מ"ל בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס; 88.5 גרם / 100 מ"ל בטמפרטורה של 40 מעלות צלזיוס; ו 123.8 גרם / 100 מ"ל בטמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס.

מסיסות בממסים אורגניים

מסיסים בפירודין ובאתנול, בלתי מסיסים באתר.

הִתפָּרְקוּת

אלא אם כן ננקטים אמצעי זהירות נאותים, התייבשות של הצורות המיובשות לצורה נטולת מים יכולה להוביל להתייבשות הידרוליטית, בייצור של מימן כלורי ואוקסיצילוריד מנגן.

pH

תמיסת 0.2 מ 'של מנגן כלוריד טרהידראט בתמיסה מימית יש pH של 5.5.

יַצִיבוּת

הוא יציב, אך רגיש ללחות ואינו תואם לחומצות חזקות, מתכות תגוביות, ומי חמצן.

מבנה של כלוריד מנגן

קומפלקס קואורדינציה לטטרהידראט MnCl2. מקור: Smokefoot

החל במלח הטטרה-הידרארי, עם גבישים ורודים בולטים, עליו להיות מורכב מתחמי קואורדינציה (תמונה עליונה). בשנת אותם, במרכז המתכת של Mn ²⁺ מוקף תמניון שהוגדר על ידי ארבעה H ₂ O מולקולות ושני Cl ^- אניונים .

הערה כי Cl ^- הליגנדים נמצאים בעמדות cis; כולם שווים בבסיס המלבני של האוקטאהדרון, ולא משנה אם Cl "מועבר" ^- לאחת משלוש העמדות האחרות. איזומר אפשרי נוסף למולקולה קואורדינטית זו הוא אחד בו שניהם Cl ^- נמצאים בעמדות טרנס; כלומר בקצוות שונים (האחד למעלה והשני למטה).

ארבע מולקולות המים עם קשרי המימן שלהן מאפשרות לשני אוקטחדרה או יותר להצטרף כוחות דיפול-דיפול. גשרים אלה הם כיוונים ביותר, ומוסיפים את האינטראקציות האלקטרוסטטיות בין Mn ²⁺ ל- Cl ^- הם מייצרים מבנה מסודר האופייני לקריסטל.

הצבע הוורוד של MnCl ₂ · 4H ₂ O נובע מהמעברים האלקטרוניים של Mn ²⁺ ותצורת ה- d ^{5 שלו} . כמו כן, ההפרעות הנגרמות על ידי קרבת מולקולות המים והכלורידים משנות את כמות האנרגיה הנדרשת להיספג על ידי אלקטרונים d ⁵ אלה כדי לעבור רמות אנרגיה גבוהות יותר.

דיהידרט

מבנה פולימרי עבור MnCl2 · 2H2O. מקור: Smokefoot

המלח התייבש והנוסחה שלו הופכת כעת ל- MnCl ₂ · 2H ₂ O. מה קורה לאוקטאהדרון שלמעלה? שום דבר, פרט לכך ששתי מולקולות H ₂ O שהשאירו מאחור מוחלפות על ידי שתי Cl ^- .

בהתחלה אתה עשוי ליצור רושם שגוי שיש ארבעה Cl ^- לכל Mn ²⁺ ; עם זאת, מחצית האוקטאהדרון (צירית) היא למעשה היחידה החוזרת של הגביש.

לפיכך, נכון שיש Mn ²⁺ המתואם לשתי מולקולות מים של Cl ^- ושתי במיקומי טרנס. אך כדי שיחידה זו תתקשר עם גורם אחר היא זקוקה לשני גשרי Cl, שבתורם מאפשרת השלמת התיאום של אוקטאתדרון למנגן.

מלבד גשרי Cl, מולקולות מים משתפות פעולה גם עם קשרי המימן שלהן כך שרשת MnCl ₂ · 2H ₂ O לא תתפרק.

נְטוּל מַיִם

לבסוף, מגנזיום כלוריד סיים לאבד את כל המים הכלולים בגבישים שלו; כעת יש לך מלח מים נטול מים MnCl ₂ . ללא מולקולות המים, הגבישים מאבדים באופן ניכר את עוצמת צבעם הוורוד. האוקטאתדרון, באשר לחות, נותר ללא שינוי מעצם טבעו של המנגן.

ללא מולקולות מים, ה- Mn ²⁺ בסופו של דבר מוקף באוקטאהדרון המורכב רק מ- Cl ^- . קשר הקואורדינציה הזה הוא קוולנטי ויוני כאחד; מסיבה זו מכונה לעתים קרובות מבנה MnCl ₂ כגביש פולימרי. בתוכו יש שכבות מתחלפות של Mn ו- Cl.

מִנוּחַ

למנגן מצבי חמצון רבים אפשריים. מסיבה זו, הננומקלציה המסורתית עבור MnCl ₂ אינה ברורה.

מצד שני, כלוריד המנגן תואם את שמו הידוע ביותר, אליו יהיה צורך להוסיף את '(II)' בכדי לגרום לו להסכים עם שמות המניות: מנגן (II) כלוריד. וכמוהו, ישנו את המינוח השיטתי: די-כלוריד מנגן.

יישומים

מַעבָּדָה

כלוריד מנגן משמש כזרז לכלור של תרכובות אורגניות.

תַעֲשִׂיָה

כלוריד מנגן משמש כחומר גלם לייצור נוגדי דלק לבנזין; חומר ריתוך למתכות אל ברזליות; מתווך בייצור פיגמנטים; ומייבש שמן פשתן.

הוא משמש בתעשיית הטקסטיל להדפסה ולצביעה; בייצור מלחי מנגן שונים, כולל מתיל ציקלופנטדיאניל מנגן טריקרבוניל המשמש כצבע לבנים; בייצור תאים חשמליים יבשים.

כלוריד מנגן משמש כחומר סגסוגת ומתווסף למגנזיום מותך לייצור סגסוגות מנגן-מגנזיום; כחומר ביניים להכנת חומרי ייבוש לצבע ולכה; וכרכיב מחומרי חיטוי.

הוא משמש גם לטיהור מגנזיום.

דשן ומזון לבעלי חיים

כלוריד מנגן משמש כמקור למנגן, יסוד שלמרות שהוא אינו יסוד תזונתי ראשוני לצמחים, כמו חנקן, זרחן ואשלגן, משמש בתגובות ביוכימיות רבות האופייניות ליצורים חיים אלה.

הוא מתווסף גם להזנת בעלי חיים מגדלים לאספקת מנגן, מרכיב קורט חיוני לגידול בעלי חיים.

כלוריד מנגן הוא מרכיב תזונתי המספק מנגן, מרכיב המעורב בתהליכים רבים הנחוצים לכל החיים, כולל: סינתזה של חומצות שומן והורמוני מין; הטמעה של ויטמין E; ייצור סחוס; וכו '

סיכונים

עלול לגרום לאודם, גירוי ודלקת עור במגע עם העור. כלוריד מנגן גורם לעיניים אדומות, כואבות ומימיות.

בעת שאיפה, מלח גורם לשיעול, כאב גרון וקוצר נשימה. מצד שני, בליעה עלולה לגרום להקאות, בחילה ושלשול.

שאיפה מוגזמת כרונית של מלח זה עלולה להוביל לדלקת ריאות ולמחלות בדרכי הנשימה לאחר מכן.

בליעה מוגזמת שלה יכולה לגרום להפרעות נפשיות, התייבשות, יתר לחץ דם, אי ספיקת כבד וכליות, כישלון מערכת המולטיאורגן ומוות.

רעילות עצבית היא הביטוי הראשוני לפעולה הבלתי רצויה של מנגן, ועלולה להופיע כאבי ראש, סחרחורת, אובדן זיכרון, היפרפלקסיה ורעד קל.

רעילות קשה מתבטאת בסימפטומים ובסימנים הדומים לאלה הנראים במחלת פרקינסון.

הפניות

1. שיבר ואטקינס. (2008). כימיה אורגנית. (גרסה רביעית). מק גריי היל.
2. ויקיפדיה. (2019). מנגן (II) כלוריד. התאושש מ: en.wikipedia.org
3. ננו-חומרים של סקיי. (2016). אבקת כלוריד מנגנית. התאושש מ: ssnano.com
4. ספר כימי. (2017). כלוריד מנגן. התאושש מ: chemicalbook.com
5. רשת נתונים טוקסיקולוגית. (sf). כלוריד מנגן. Toxnet. התאושש מ: toxnet.nlm.nih.gov
6. גרארד סחייז. (2001). מנגן (II) כלוריד. doi.org/10.1002/047084289X.rm020
7. המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. (2019). דיכלוריד מנגן. מאגר PubChem. CID = 24480. התאושש מ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
8. WebConsultas Healthcare, SA (2019). מינרלים: מנגן. התאושש מ: webconsultas.com