Cloreto de manganês: propriedades, estrutura, usos, riscos

O cloreto de manganês é um sal inorgânico que tem a fórmula química MnCl 2 . Consiste em íons Mn 2+ e Cl na proporção de 1: 2; para cada cátion Mn 2+ existem o dobro de ânions Cl .

Este sal pode formar vários hidratos: MnCl 2 ? 2H 2 O, (di-hidrato), MnCl 2 · 4H 2 O (tetra-hidrato), e MnCl 2 .6H 2 O (hexa-hidrato) A forma de sal mais comum é o tetra-hidrato.

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Cristais rosa de cloreto de manganês. Fonte: Ondřej Mangl [Domínio público]

As propriedades físicas do cloreto de manganês, como densidade, ponto de fusão e solubilidade em água, são influenciadas pelo seu grau de hidratação. Por exemplo, o ponto de fusão da forma anidra é muito superior ao da forma tetra-hidratada.

A cor do cloreto de manganês é rosa pálido (imagem superior). A palidez é característica dos sais dos metais de transição. O cloreto de manganês é um ácido de Lewis fraco.

O mineral conhecido como escacquita é a forma natural anidra do cloreto de manganês (II); Como o kempita.

O cloreto de manganês (II) é usado como um agente de liga; catalisador em reações de cloração, etc.

Propriedades físicas

Aspecto físico

– Forma anidra: cristais cúbicos rosa.

– Forma tetra-hidratada: cristais monoclínicos avermelhados ligeiramente deliquescentes.

Massas molares

– Anidro: 125.838 g / mol.

– Di-hidrato: 161,874 g / mol.

– Tetra-hidrato: 197,91 g / mol.

Pontos de fusão

– Anidro: 654 ° C.

– Di-hidrato: 135 ° C.

– Tetra-hidratado: 58 ºC.

Ponto de ebulição

Forma anidra: 1.190 ° C.

Densidades

– Anidro: 2,977 g / cm 3 .

– Di-hidrato: 2,27 g / cm 3 .

– tetra: 2,01 g / cm 3 .

Solubilidade em água

Forma anidra: 63,4 g / 100 ml a 0 ° C; 73,9 g / 100 ml a 20 ° C; 88,5 g / 100 ml a 40 ° C; e 123,8 g / 100 ml a 100 ° C.

Solubilidade em solventes orgânicos

Solúvel em piridina e etanol, insolúvel em éter.

Decomposição

A menos que sejam tomadas as devidas precauções, a desidratação das formas hidratadas para a forma anidra pode produzir desidratação hidrolítica, com a produção de cloreto de hidrogênio e oxicloreto de manganês.

pH

Uma solução 0,2 M de cloreto de manganês tetra-hidratado em solução aquosa tem um pH de 5,5.

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Estabilidade

É estável, mas sensível à umidade e incompatível com ácidos fortes, metais reativos e peróxido de hidrogênio.

Estrutura de cloreto de manganês

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Complexo de coordenação para MnCl2 tetra-hidratado. Fonte: Smokefoot [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Começando com o sal tetra-hidratado, com cristais rosados ​​e marcantes, ele deve ser composto por complexos de coordenação (imagem superior). Neles, o centro de metal de Mn 2+ está rodeado por um octaedro definido por quatro moléculas de H 2 O e dois aniões Cl .

Note-se que os ligandos de Cl estão em posição cis; todos são equivalentes na base retangular do octaedro, e não importa se “move” o Cl a qualquer um dos outros três posições. Outro possível isômero para essa molécula coordenada é que ambos Cl estão em posições trans; isto é, em extremos diferentes (um acima e outro abaixo).

As quatro moléculas de água com suas pontes de hidrogênio permitem que dois ou mais octaedros sejam unidos por forças dipolo-dipolo. Essas pontes são altamente direcionais e, adicionando as interações eletrostáticas entre Mn 2+ e Cl , elas estabelecem uma estrutura ordenada característica de um cristal.

A cor rosa do MnCl 2 · 4H 2 O é devida às transições eletrônicas do Mn 2+ e sua configuração 5 d . Da mesma forma, distúrbios causados ​​pela proximidade de moléculas de água e cloretos modificam a quantidade de energia que esses elétrons d 5 devem absorver para atingir níveis mais altos de energia.

Di-hidrato

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Estrutura polimérica para MnCl2 · 2H2O. Fonte: Smokefoot [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

O sal ficou desidratado e sua fórmula agora se torna MnCl 2 · 2H 2 O. O que acontece com o octaedro anterior? Nada, exceto que as duas moléculas de H 2 O que eles abandonaram são substituídas por dois Cl .

No início, você pode dar a impressão errada de que existem quatro Cl para cada Mn 2+ ; no entanto, metade do octaedro (axialmente) é na verdade a unidade repetitiva do cristal.

Assim, é verdade que existe um Mn 2+ coordenado em duas Cl e duas moléculas de água em posições trans. Porém, para que esta unidade interaja com outra unidade, ela precisa de duas pontes Cl, o que, por sua vez, permite que o octaedro de coordenação do manganês seja concluído.

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Além das pontes de Cl, as moléculas de água também colaboram com suas pontes de hidrogênio, para que essa cadeia de MnCl 2 · 2H 2 O não desmonte.

Anidro

Finalmente, o cloreto de magnésio acabou perdendo toda a água contida em seus cristais; agora você tem o sal anidro, MnCl 2 . Sem as moléculas de água, os cristais perdem visivelmente a intensidade de suas cores rosadas. O octaedro, assim como os hidratos, permanece inalterado pela natureza do próprio manganês.

Sem moléculas de água, o Mn 2+ acaba rodeado por um octaedro composto apenas por Cl . Esse vínculo de coordenação possui caráter covalente e iônico; Por conseguinte, em geral, refere-se à estrutura de MnCl 2 como um vidro polimérico. Nele existem camadas alternadas de Mn e Cl.

Nomenclatura

O manganês tem muitos estados possíveis de oxidação. Por esse motivo, a nomenclatura tradicional do MnCl 2 não é esclarecida.

Por outro lado, o cloreto de manganês corresponde ao seu nome mais conhecido, ao qual seria necessário adicionar o ‘(II)’ para que ele esteja de acordo com a nomenclatura de estoque: cloreto de manganês (II). Da mesma forma, existe a nomenclatura sistemática: dicloreto de manganês.

Usos

Laboratório

O cloreto de manganês serve como catalisador para a cloração de compostos orgânicos.

Indústria

O cloreto de manganês é usado como matéria-prima para a produção de agentes antidetonantes da gasolina; material de soldagem para metais não ferrosos; intermediário na fabricação de pigmentos; e secador de óleo de linhaça.

É utilizado na indústria têxtil para impressão e tingimento; na produção de vários sais de manganês, incluindo o metilciclopentadienilmanganês tricarbonil usado como corante de tijolo; e na produção de baterias elétricas secas.

O cloreto de manganês é usado como agente de liga e é adicionado ao magnésio fundido para produzir ligas de manganês-magnésio; como intermediário na preparação de agentes secantes para tintas e vernizes; e como um componente de desinfetantes.

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Também é usado na purificação de magnésio.

Fertilizantes e ração animal

O cloreto de manganês é usado como fonte de manganês, um elemento que, embora não seja um elemento nutricional primário para plantas como nitrogênio, fósforo e potássio, é usado em inúmeras reações bioquímicas desses seres vivos.

Também é adicionado à alimentação de animais reprodutores para o suprimento de manganês, um oligoelemento essencial para o crescimento dos animais.

O cloreto de manganês é um componente da dieta que fornece manganês, um elemento envolvido em vários processos necessários para a vida, incluindo: síntese de ácidos graxos e hormônios sexuais; assimilação de vitamina E; produção de cartilagem; etc.

Riscos

Pode causar contato com vermelhidão da pele, irritação e dermatite de exposição prolongada. O cloreto de manganês causa vermelhidão, dor e lacrimejamento nos olhos.

Por inalação, o sal causa tosse, dor de garganta e falta de ar. Por outro lado, a ingestão pode ocorrer vômito, náusea e diarréia.

A inalação crônica excessiva desse sal pode levar a inflamação pulmonar e subsequente doença reativa das vias aéreas.

Sua ingestão excessiva pode causar distúrbios mentais, desidratação, hipotensão, insuficiência hepática e renal, falha do sistema de múltiplos órgãos e morte.

Neurotoxicidade é a manifestação inicial da ação indesejável do manganês, com dores de cabeça, tontura, perda de memória, hiperreflexia e tremor leve.

A toxicidade grave é manifestada por sintomas e sinais semelhantes aos observados na doença de Parkinson.

Referências

  1. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica (Quarta edição). Mc Graw Hill
  2. Wikipedia (2019). Cloreto de manganês (II). Recuperado de: en.wikipedia.org
  3. Nanomateriais do Sky Spring. (2016). Cloreto De Manganês Em Pó. Recuperado de: ssnano.com
  4. Livro químico (2017). Cloreto de manganês Recuperado de: chemicalbook.com
  5. Rede de dados de toxicologia. (sf). Cloreto de manganês Toxnet Recuperado de: toxnet.nlm.nih.gov
  6. Gérard Cahiez. (2001) Cloreto de manganês (II). doi.org/10.1002/047084289X.rm020
  7. Centro Nacional de Informação Biotecnológica. (2019). Dicloreto de manganês. Banco de Dados PubChem. CID = 24480. Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  8. WebConsultas Healthcare, SA (2019). Minerais: manganês. Recuperado de: webconsultas.com

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