Оксид марганца(IV)

При обычных условиях диоксид марганца ведет себя довольно инертно. При нагревании с кислотами проявляет окислительные свойства, например, окисляет концентрированную соляную кислоту до хлора:

${\displaystyle {\ce {4HCl + MnO2 -> MnCl2 + Cl2 ^ + 2H2O}}}$.

С серной и азотной кислотами ${\displaystyle {\ce {MnO2}}}$ разлагается с выделением кислорода:

${\displaystyle {\ce {2MnO2 + 2H2SO4 -> 2MnSO4 + O2 ^ + 2H2O}}}$.

При взаимодействии с сильными окислителями диоксид марганца окисляется до соединений ${\displaystyle {\ce {Mn^{+7}}}}$ и ${\displaystyle {\ce {Mn^{+6}}}}$:

${\displaystyle {\ce {3MnO2 + KClO3 + 6KOH -> 3K2MnO4 + KCl + 3H2O}}}$.

Диоксид марганца проявляет амфотерные свойства. Так, в концентрированных сернокислых растворах образует сульфат марганца(IV):

${\displaystyle {\ce {MnO2 + 2H2SO4 -> Mn(SO4)2 + 2H2O}}}$.

А при сплавлении с щелочами и основными оксидами MnO₂ выступает в роли кислотного оксида, образуя соли — манганиты:

${\displaystyle {\ce {MnO2 + CaO -> CaMnO3}}}$.

Является катализатором разложения пероксида водорода:

${\displaystyle {\ce {2H2O2 ->[{\ce {MnO2}}] 2H2O + O2 ^}}}$.

При нагревании выше 530°C разлагается:

${\displaystyle {\ce {4MnO2->[530^{\circ }{\text{C}}]2Mn2O3\ +O2}}}$.

В лабораторных условиях получают термическим разложением перманганата калия:

${\displaystyle {\ce {2KMnO4->[t] K2MnO4 \ + MnO2\ + O2 ^}}}$.

Также можно получить реакцией перманганата калия с пероксидом водорода. На практике образовавшийся ${\displaystyle {\ce {MnO2}}}$ каталитически разлагает пероксид водорода, вследствие чего реакция до конца не протекает.

${\displaystyle {\ce {2KMnO4 + H2O2 -> 2KOH + 2MnO2 + 2O2 ^}}}$.

При температуре выше 100°C восстановлением перманганата калия водородом:

${\displaystyle {\ce {2KMnO4 + 2H2 ->[t] K2MnO4 + MnO2 + 2H2O}}}$.

Многие полиморфы диоксида марганца и гидратированных форм были предложены. Диоксид марганца, как и многие другие диоксиды, имеет кристаллическую структуру рутила (эта полиморфная форма называется${\displaystyle {\ce {\beta - MnO_2}}}$) Способ кристаллизации, с трехкоординированным оксидом и октаэдрическим металлическим центром. Диоксид марганца является типичным некомпозитным соединением с вакансиями атомов кислорода. Это сложное твердое соединение относится к недавно полученному методу диоксида марганца в органическом синтезе. Следует отметить, что α-полиморф диоксида марганца имеет очень открытую структуру и имеет «каналы», в которых могут размещаться атомы металлов, такие как серебро или барий. После тесно связанных минералов,${\displaystyle {\ce {\alpha - MnO_2}}}$Его часто называют голландским.

• Красящие вещества, обнаруженные во время раскопок в пещере Ласко и образцы, взятые с некоторых наскальных изображений, соответствовали диоксиду марганца[1].
• Учёные определили, что кусочки чёрных камней из пещеры Пеш-де-Лазе на юге Франции, сложены исключительно из диоксида марганца. Возможно, неандертальцы использовали этот минерал в качестве окислителя и катализатора реакций окисления и горения[2].

• Применяется для промышленного производства марганца;
• Как деполяризатор в «батарейках» (сухих гальванических элементах);
• Компонент минеральных пигментов;
• Осветлитель стекла.

• Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.: Высшая школа, 2001
• Неорганическая химия под редакцией Ю. Д. Третьякова; Химия переходных элементов Кн. 1
• П. З. Пиролюзит // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1898. — Т. XXIIIA (46): Петропавловский — Поватажное. — С. 653—654.
• Полианит // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1906. — Т. доп. II. — С. 436.