Cloreto de manganês: propriedades, estrutura, usos, riscos - Ciência - 2023

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o cloreto de manganês é um sal inorgânico cuja fórmula química é MnCl2. Consiste em íons Mn2+ e Cl– em uma proporção de 1: 2; para cada cátion Mn2+ há o dobro de ânions Cl–.

Este sal pode formar vários hidratos: MnCl22h2O, (dihidrato), MnCl24h2O (tetra-hidrato) e MnCl26h2O (hexahidrato) A forma mais comum do sal é o tetra-hidrato.

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 claro (imagem de cima). Palidez é característica dos sais de metais de transição. O cloreto de manganês é um ácido de Lewis fraco.


O mineral conhecido como escacquita é a forma naturalmente 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.

- Dihidrato: 161,874 g / mol.

- Tetrahidrato: 197,91 g / mol.

Pontos de fusão

- Anidro: 654 ºC.

- Dihidratado: 135 ºC.

- Tetrahidrato: 58 ºC.

Ponto de ebulição

Forma anidra: 1.190 ºC.

Densidades

- Anidro: 2.977 g / cm3.

- Diidrato: 2,27 g / cm3.

- Tetrahidrato: 2,01 g / cm3.

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 os devidos cuidados sejam tomados, a desidratação das formas hidratadas para a forma anidra pode levar à desidratação hidrolítica, com a produção de cloreto de hidrogênio e oxicloreto de manganês.

pH

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

Estabilidade

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

Estrutura do cloreto de manganês

Começando pelo sal tetrahidratado, com cristais rosa marcantes, ele deve ser composto por complexos de coordenação (imagem de cima). Neles, o centro metálico de Mn2+ é cercado por um octaedro definido por quatro moléculas de H2O e dois ânions Cl–.


Observe que os ligantes Cl– estão em posições cis; todos são equivalentes na base retangular do octaedro, e não importa se o Cl é "movido"– para qualquer uma das outras três posições. Outro possível isômero para esta molécula coordenada é em que ambos Cl– estão em posições trans; isto é, em extremos diferentes (um acima e o outro abaixo).

As quatro moléculas de água com suas ligações 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 o Mn2+ e Cl–, estabelecem uma estrutura ordenada característica de um cristal.

A cor rosa do MnCl24h2Ou é devido às transições eletrônicas do Mn2+ e sua configuração d5. Da mesma forma, os distúrbios causados ​​pela proximidade das moléculas de água e dos cloretos modificam a quantidade de energia necessária para ser absorvida por esses elétrons d.5 para transitar níveis de energia mais elevados.

Diidrato

O sal foi desidratado e sua fórmula agora é MnCl22h2O. E o octaedro acima? Nada, exceto que as duas moléculas de H2Ou que abandonados são substituídos por dois Cl–.

No início, você pode dar a impressão errada de que existem quatro Cl– para cada Mn2+; entretanto, a metade do octaedro (axialmente) é na verdade a unidade de repetição do cristal.

Assim, é verdade que existe um Mn2+ coordenado a dois Cl– e duas moléculas de água nas posições trans. Mas para essa unidade interagir com outra, ela precisa de duas pontes de Cl, que por sua vez permitem que o octaedro de coordenação para o manganês seja concluído.

Além das pontes de Cl, as moléculas de água também colaboram com suas ligações de hidrogênio, de modo que esta cadeia de MnCl22h2Ou não desarme.

Anidro

Finalmente, o cloreto de magnésio acabou perdendo toda a água contida em seus cristais; agora temos o sal anidro, MnCl2. Sem as moléculas de água, os cristais perdem visivelmente a intensidade de sua coloração rosa. O octaedro, assim como os hidratos, permanece inalterado pela própria natureza do manganês.

Sem moléculas de água, Mn2+ acaba rodeado por um octaedro composto apenas por Cl–. Esta ligação de coordenação é de caráter covalente e iônico; por este motivo, geralmente se refere à estrutura de MnCl2 como um cristal polimérico. Nele existem camadas alternadas de Mn e Cl.

Nomenclatura

O manganês tem muitos estados de oxidação possíveis. Por causa disso, a nomenclatura tradicional para MnCl2 não está claro.

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

Formulários

Laboratório

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

Indústria

O cloreto de manganês é utilizado como matéria-prima na fabricação de antidetonantes para a 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 estamparia e tinturaria; na produção de vários sais de manganês, incluindo tricarbonil metilciclopentadienilmanganês usado como corante de tijolo; e na produção de células elétricas secas.

O cloreto de manganês é usado como um 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 componente de desinfetantes.

Ele também é usado na purificação de magnésio.

Fertilizante e ração animal

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

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

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

Riscos

Pode causar vermelhidão, irritação e dermatite em contato com a pele. O cloreto de manganês causa olhos vermelhos, doloridos e lacrimejantes.

Quando inalado, o sal causa tosse, dor de garganta e falta de ar. Por outro lado, a ingestão pode causar vômitos, náuseas e diarréia.

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

Sua ingestão excessiva pode causar transtornos mentais, desidratação, hipotensão, insuficiência hepática e renal, insuficiência do sistema multiorgânico e morte.

A neurotoxicidade é a manifestação inicial da ação indesejável do manganês, podendo apresentar cefaleia, 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 Sky Spring. (2016). Pó de cloreto de manganês. Recuperado de: ssnano.com
  4. Livro Químico. (2017). Cloreto de manganês. Recuperado de: chemicalbook.com
  5. Rede de dados toxicológicos. (s.f.). 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 Informações sobre Biotecnologia. (2019). Dicloreto de manganês. Banco de dados PubChem. CID = 24480. Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  8. WebConsultas Healthcare, S.A. (2019). Minerais: manganês. Recuperado de: webconsultas.com