Dioxyde de manganèse - Définition

Introduction

Dioxyde de manganèse
Général
Nom IUPAC
Synonymes	C.I. 77728 C.I. Pigment Black 14 C.I. Pigment Brown 8
No CAS	1313-13-9
No EINECS	215-202-6
SMILES
InChI
Apparence	poudre noire à brune.
Propriétés chimiques
Formule brute	MnO2
Masse molaire	86,9368 ± 0,0006 g·mol-1
Propriétés physiques
T° fusion	553 °C (décomposition)
Solubilité	dans l'eau : nulle; sol. dans HCl + H2O2
Masse volumique	5,03 g·cm-3 (20°C)
Thermochimie
S0	53,1 J/mol·K
ΔH0	-520,9 kJ/mol
Précautions
Directive 67/548/EEC
Xn
Phrases R : 20/22,
Phrases S : (2), 25,
Transport
55    1479
NFPA 704
0 2 1 OX
SIMDUT
C, D2B,
SGH
Attention H302, H332,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L’oxyde de manganèse (IV) MnO₂ est un composé chimique aussi connu comme dioxyde de manganèse. Il est de couleur noire ou brun. On le trouve naturellement dans la pyrolusite, qui est la principale source de manganèse métallique. Il est également présent dans les nodules de manganèse.

Formule

un cristal du resinoid du bioxide du manganèse a produit dans la fissure du calcaire de boue

Le dioxyde de manganèse de formule MnO₂ est obtenue par oxydation du manganèse de formule Mn. L'équation bilan de cette réaction est simple :

• Bilan: manganèse + dioxygène dioxyde de manganèse
• Équation bilan :Mn + O₂ MnO₂
• Équation bilan équilibré :Mn + O₂ MnO₂

Utilisations

Les principales applications du MnO₂ sont les piles sèches comme les piles alcalines et les piles Zn-Cd. En 1976, cette application correspondait à une consommation d’un demi-million de tonnes annuelles de pyrolusite.

MnO₂ est aussi utilisé comme matériau d'électrode de supercondensateur.

MnO₂ est utilisé comme catalyseur au laboratoire pour la préparation du dioxygène à partir de chlorate de potassium ; c’est une des expériences classiques dans l’enseignement de base de la chimie. Il catalyse aussi la décomposition du peroxyde d’hydrogène :

2 H₂O₂(aq) O₂(g) + 2 H₂O(l)

Il est aussi utilisé dans la production de permanganates comme KMnO₄. Il est largement utilisé comme oxydant en chimie organique, par exemple, pour l’oxydation des alcools allyliques

Autres oxydes

Une substance grise, le manganate de potassium, est obtenue après une fusion de 10 minutes de l’oxyde de manganèse avec un sel alcalin et ajoutant des agents oxydants comme le salpêtre (nitrate de potassium, KNO₃) ou du perchlorate de potassium (KClO₄). Le manganate de potassium peut être purifié par distillation sous vide pour donner des cristaux vert foncé (prismes orthorhombiques). Le manganate de potassium n’est soluble que dans les alcalis ; dans les conditions non-alcalines, il se dismute en permanganate de potassium et en oxyde de manganèse(IV) (MnO₂), selon l'équation :

3 MnO₄^2- + 4 H⁺ 2 MnO₄^- + MnO₂(s) + 2 H₂O

MnO₄^- a une couleur pourpre. MnO₄^2- a une couleur verte.