Mangan(IV)-oxid MnO2
Eigenschaften
Mangan(IV)-oxid
ist in Wasser nicht löslich und reagiert auch mit kalter Salpetersäure
und kalter Schwefelsäure nicht. Beim starken Erhitzen auf etwa 535
°C entsteht Sauerstoff:
3
MnO2
Mn3O4 + O2
Beim
Erhitzen mit Schwefelsäure entsteht unter
Abspaltung von Sauerstoff Mangan(II)-sulfat. Gibt man Mangan(IV)-oxid zu
Wasserstoffperoxid, wird dieses unter Sauerstoffabgabe
zersetzt. Das Mangan(IV)-oxid wirkt dabei als Katalysator.
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Bei der Reaktion von
Mangan(IV)-oxid mit Wasserstoffperoxid entsteht ein Gas.
Mit
Salzsäure reagiert Mangan(IV)-oxid unter
Chlorentwicklung zu Mangan(II)-chlorid:
MnO2
+ 4 HCl MnCl2
+ Cl2 + 2 H2O
Diese
Reaktion kann im Labor zur Chlorgewinnung
dienen. Mangan(IV)-oxid ist auch ein vielfältig eingesetztes, starkes
Oxidationsmittel. |
Herstellung
Die Herstellung erfolgt
durch das Mahlen von dem zu den Braunsteinen gehörenden Pyrolusit
oder durch das Erhitzen von Mangan(II)-nitrat an der Luft auf über
500 °C:
Mn(NO3)2
•
6 H2O MnO2
+ 2 NO2 + 6 H2O
Das wichtigste technische
Verfahren ist heute jedoch durch die Elektrolyse einer Mangan(II)-sulfatlösung
zugänglich. Die zweiwertigen Manganionen oxidieren an der Anode zu
dreiwertigem Mn3+, das sofort wieder zu Mn2+ und
Mn4+ zerfällt (disproportioniert). An der Anode scheidet
sich dabei Braunstein ab. |
Verwendung
Mangan(IV)-oxid ist ein
vielfältiges Oxidationsmittel in organischen Synthesen, beispielsweise
bei der Oxidation von Anilin zu Hydrochinon.
Es dient bei der Glasherstellung zur Entfärbung von Kohle- und Sulfidverunreinigungen
(Braunstein bedeutet soviel wie "Glasmacherseife"). In Taschenlampenbatterien
ist die Graphit-Kathode in Mangan(IV)-oxid
eingebettet: Das Mangan(IV)-oxid oxidiert
den am Pluspol auftretenden Wasserstoff laufend zu Wasser. Mangan(IV)-oxid
wird auch bei der Gasreinigung in Gasmasken und als Oxidationsmittel in
Feuerwerkskörpern eingesetzt. Das schwarze Pigment Manganschwarz
wurde schon von den Höhlenmalern verwendet. |
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