Сульфат марганцю(II)

Сульфа́т ма́рганцю(II) (манган(ІІ) сульфат) — сіль, утворена залишком слабкої основи (манган(ІІ) гідроксиду) і сильної сульфатної кислоти. Являє собою прозорі, гіркі на смак кристали. Хімічна формула — MnSO₄. Утворює ряд кристалогідратів — MnSO₄·nН₂О, в яких n = 1, 4, 5, 7. Кристалогідрат MnSO₄·5Н₂О називається марганцевим купоросом. В природі манган (ІІ) сульфат утворює декілька мінералів: смікіт, джококуїт, маллардит.^[4]

Сульфат марганцю (II)
Назва за IUPAC	Манган (II) сульфат
Інші назви	Манган тетраоксосульфат, марганцевий купорос (для пентагідрату)
Ідентифікатори
Номер CAS	7785-87-7
PubChem	24580
Номер EINECS	232-089-9
ChEBI	86360
RTECS	OP1050000 OP0893500 (тетрагідрат)
SMILES	[Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O
InChI	1/Mn.H2O4S/c;1-5(2,3)4/h;(H2,1,2,3,4)/q+2;/p-2
Номер Бельштейна	14270535, 28059988 і 11343137
Властивості
Молекулярна формула	MnSO4
Молярна маса	151,001 г/моль 169,02 г/моль (моногірат) 223,07 г/моль (тетрагідрат) 277,11 г/моль (гептагідрат)
Зовнішній вигляд	білі кристали (безбарвний) світло-рожеві кристали (тетрагідрат)
Густина	3,25 г/см 3 2,95 г/см3 (моногидрат) 2,107 г/см3 (тетрагідрат)
Тпл	700 °C 27 °C (тетрагідрат)[1]
Ткип	при 850 °C розкладається
Розчинність (вода)	52,9 г/100 г (0 °C) 62,9 г/100 г (20 °C) 64,8 г/100 г: (25 °C) 60 г/100 г (40 °C) 53,6 г/100 г (60 °C) 45,6 г/100 г (80 °C) 35,3 г/100 мл (100 °C) [2]
Розчинність	слабко розчинний у етанолі (0,014 г/100 г (15 °C)) метанолі (0,114 г/100 г (25 °C)), етандіолі (0,5 г/100 г (20 °C)) нерозчинний у діетиловому етері[3]
Структура
Кристалічна структура	ромбічна Моноклінна у моногідрату і тетрагідрату. Триклінна у пентагідрату.[1]
Термохімія
Ст. ентальпія утворення ΔfHo 298	−1066,7 кДж·моль−1[3]
Ст. ентропія So 298	112,5  Дж·моль−1·K−1[3]
Теплоємність, co p	100,2  Дж·моль−1·K−1[3]
Небезпеки
Класифікація ЄС	Xn N
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Фізичні властивості

Розчиняється у воді, у присутності сульфатної кислоти розчинність зменшується; мало розчинний у спирті. Парамагнетик. Нижче 11 К антиферомагнетик. Кристали ромбічної сингонії. Молярна електропровідність при нескінченному розведенні при 25 °C дорівнює 267 См.см²/моль.

При розчиненні у воді дисоціює з утворенням аквакомплексів [Mn(H₂O) ₆]²⁺, що мають світло-рожевий колір. Присутністю подібних аквакомплексів обумовлений і рожевий колір кристалогідратів манган(ІІ) сульфату.

Отримання

• Отримують нагріванням MnO₂ з FeSO₄:

4MnO₂ + 4FeSO₄ → 4MnSO₄ + 2Fe₂O₃ + O₂

• Обробкою манган діоксиду MnO₂ гарячою концентрованою сульфатною кислотою:

2MnO₂ + 2H₂SO₄ → 2MnSO₄ + O₂ + 2H₂O

• Дією сульфатної кислоти на манган(ІІ) карбонат:

MnCO₃ + H₂SO₄ → MnSO₄ + CO₂↑ + H₂O

• Сильним нагріванням суміші манган діоксиду з вуглецем у концентрованій сульфатній кислоті:

2MnO₂ + C + 2H₂SO₄ → 2MnSO₄·Н₂О + CO ₂

• Реакціями манган діоксиду або перманганатів з різними відновниками у присутності сульфатної кислоти.

• Також манган(ІІ) сульфат можна добути з оксидів Сульфуру та Мангану:

MnO₂ + SO₂ → MnSO₄

• Розчиненням металевого марганцю або оксиду MnO у розведеній сульфатній кислоті.

Хімічні властивості

• Розкладається при нагріванні до 850—1155 °C:

3MnSO₄ → Mn₃O₄ + 2SO₃ + SO₂

• Кристалогідрати розкладаються при нагріванні ступінчасто, поступово втрачаючи кристалізаційну воду^[5]:

• При електролізі водного розчину, утворюються такі продукти електролізу: марганець на катоді, сульфатна кислота у розчині і кисень на аноді.

При електролізі розчину манган(ІІ) сульфату у 40%-й сульфатній кислоті на катоді виділяється водень, а на аноді утворюється Mn₂(SO₄)₃.^[6]

• Взаємодіє з лугами:

MnSO₄ + 2KOH → Mn(OH) ₂ + K₂SO₄

• Вступає у інші реакції обміну з розчинними у воді солями, кислотами.

• У водних розчинах манган (ІІ) сульфат, як і інші розчинні солі Мангану(ІІ), гідролізує за катіоном, тому його розчини мають слабокислу реакцію середовища.

• За рахунок мангану у ступені окиснення +2 у окисно-відновних реакціях проявляє властивості відновника:

2MnSO₄ + 5NaBiO₃ + 16HNO₃ → 2HMnO₄ + 5Bi(NO₃)₃ + 2Na₂SO₄ + NaNO₃ + 7H₂O

MnSO₄ + NaClO + 2NaOH → MnO₂ + NaCl + Na₂SO₄ + H₂O

• Вступає у реакції конпропорціонування (конмутації) зі сполуками, що містять Манган у вищих ступенях окиснення:

3MnSO₄ + 2KMnO₄ + 2H₂O → 5MnO₂ + K₂SO₄ + 2H₂SO₄

Застосування

Використовують як компонент електроліту для одержання марганцю і манган(IV) оксиду; у виробництві сикативів; як мікродобрива і добавки до комбікорму; засоб, що стимулює проростання насіння; компонент барвників у текстильній промисловості; компонент контактних сумішей в органічному синтезі (зокрема, для синтезу жирних кислот).

Примітки

1. Химическая энциклопедия: В 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М. : Большая рос. энцикл. — Т. 2: Даф-Мед. — 1998. — 671 с.
2. Solubility table^[en]
3. База данных физико-химических свойств и синтезов веществ. Архів оригіналу за 31 травня 2014. Процитовано 30 травня 2014.
4. База даних з мінералогії. — Режим доступу. Архів оригіналу за 31 травня 2014. Процитовано 30 травня 2014.
5. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия: Химия металлов / Под ред. В. И. Спицына. — М. : «Мир», 1972. — Т. 2. — 871 с. (рос.)
6. Лидин Р. А. Химические свойства неорганических веществ: [Учеб. пособие для вузов по направлению «Химия» и специальности «Неорган. химия»] / Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева; Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., испр. — М. : Химия: Междунар. акад. изд. компания «Наука», 1997. — 479,[1] с.- ISBN 5-7245-1102-9

Джерела

• Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия: Учеб. для студентов хим.-технол. спец. вузов / Н. С. Ахметов. — 3. изд., перераб. и доп. — М. : Высш. шк., 1998. — 743 с. (рос.)
• База даних з мінералогії. — Режим доступу: [Архівовано 31 травня 2014 у Wayback Machine.](англ.)
• Лидин Р. А. Химия: учебно-справочное пособие / Р. А. Лидин. — М. : АСТ: Астрель, 2008. — 319 с. — ISBN 978-5-271-15865-0. (рос.)
• Лидин Р. А. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева; Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., испр. — М. : Химия: Междунар. акад. изд. компания «Наука», 1997. — 479 с.— ISBN 5-7245-1102-9. (рос.)
• Реми Г. Курс неорганической химии / Под ред. А. В. Новоселовой. — М. : ИИЛ, 1966. — Т. 2. — 833 с. (рос.)
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия: Химия металлов / Под ред. В. И. Спицына. — М. : «Мир», 1972. — Т. 2. — 871 с. (рос.)
• Химическая энциклопедия: В 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М. : Большая рос. энцикл. — Т. 2: Даф-Мед. — 1998. — 671 с.(рос.)