SIARCZAN MANGANU (MNSO4): BUDOWA, WŁAŚCIWOŚCI, OTRZYMYWANIE, ZASTOSOWANIA - CHEMIA - 2025

Siarczan manganu (II), jest nieorganiczna substancja stała, przez elementy manganu (Mn), siarkę (S) i tlen (O). Jego wzór chemiczny to MnSO ₄ . Jego postać bezwodna (bez wody w swojej strukturze) jest białą substancją stałą. Jednak ma kilka form uwodnionych i wszystkie z nich są różowawymi ciałami stałymi.

Siarczan manganu w bardzo małych (minutowych) ilościach jest stosowany jako mikroelement zarówno dla zwierząt, jak i ludzi, ponieważ jest niezbędny do normalnego funkcjonowania organizmu.

Bezwodny siarczan manganu MnSO ₄ . YOSF0113 w angielskiej Wikipedii / domenie publicznej. Źródło: Wikimedia Commons.

Jest również dodawany razem z niektórymi nawozami w glebach ubogich w mangan (Mn) w uprawach rolniczych, które tego potrzebują, takich jak rośliny winogron.

Ze względu na różowe zabarwienie jej uwodnionych odmian jest stosowany w pigmentach używanych do malowania ceramiki, kolorowania tkanin i innych materiałów. Służy również do otrzymywania innych związków manganu.

Z MnSO ₄ należy obchodzić się ostrożnie. Wdychanie może powodować problemy z oddychaniem i powodować poważne zaburzenia układu nerwowego, w tym objawy podobne do choroby Parkinsona.

Jego nadmiar może również powodować uszkodzenia zwierząt i roślin lądowych i wodnych.

Struktura

Bezwodny siarczan manganu (bez wody w swojej strukturze krystalicznej) powstaje z jonu manganu na stopniu utlenienia +2, czyli Mn ²⁺ oraz anionu siarczanowego SO ₄ ^2- .

Struktura chemiczna siarczanu manganu MnSO ₄ . Autor: Marilú Stea.

Nomenklatura

• Siarczan manganu (II)
• Monosiarczan manganu
• Bezwodny siarczan manganu MnSO ₄
• Monohydrat siarczanu manganu MnSO _{4 •} H ₂ O
• Tetrahydrat siarczanu manganu MnSO _{4 •} 4H ₂ O
• Pentahydrat siarczanu manganu MnSO _{4 •} 5H ₂ O
• Heptahydrat siarczanu manganu MnSO _{4 •} 7H ₂ O

Nieruchomości

Stan fizyczny

Bezwodny MnSO ₄ (bez wody w swojej strukturze) jest białą krystaliczną substancją stałą. Jednak uwodnione odmiany są jednolicie różowe lub bladoczerwone.

Tetrahydrat siarczanu manganu MnSO ₄ .4H ₂ O jest różowym ciałem stałym. Benjah-bmm27 / domena publiczna. Źródło: Wikimedia Commons.

Waga molekularna

MnSO ₄ = 151 g / mol

MnSO _{4 •} H ₂ O = 169,02 g / mol

Temperatura topnienia

Bezwodny MnSO ₄ = 700 ºC

Monohydrat MnSO _{4 •} H ₂ O = 400-450 ° C

Tetrahydrat MnSO _{4 •} 4H ₂ O = 30 ° C

Temperatura wrzenia

Bezwodny MnSO ₄ = rozkłada się w temperaturze 850 ° C

Tetrahydrat MnSO _{4 •} 4H ₂ O = 850 ° C

Gęstość

MnSO ₄ = 3,25 g / cm ³

MnSO _{4 •} H ₂ O = 2,95 g / cm ³

Rozpuszczalność

Bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie: 52 g / 100 ml wody o temperaturze 5 ° C. Rozpuszczalny w alkoholu. Nierozpuszczalny w eterze. Słabo rozpuszczalny w metanolu.

pH

5% roztwór MnSO _{4 •} H ₂ O ma pH 3,7.

Właściwości chemiczne

Po rozpuszczeniu w wodzie MnSO4 rozdziela się na jony Mn ²⁺ i SO ₄ ^2- .

Jon manganu (ii) Mn ²⁺ w roztworze kwaśnym lub obojętnym jest związany z 6 cząsteczkami wody H ₂ O, tworząc jon heksaacuomanganu ²⁺ , który ma kolor różowy.

Jon heksaacuomanganu ²⁺ jest dość odporny na utlenianie. W środowisku zasadowym (pH zasadowe) jon ten staje się wodorotlenkiem manganu (ii) Mn (OH) ₂ , który łatwo utlenia się, tworząc związki manganu (III) i manganu (IV).

Kwaśne roztwory MnSO ₄ są różowe ze względu na obecność jonu heksaakuomanganu ²⁺ . Autor: Steve Cross. Źródło: Pixabay Siarczan manganu występuje w kilku formach uwodnionych, to znaczy z wodą H ₂ O w swojej strukturze krystalicznej.

Są to monohydrat MnSO _{4 •} H ₂ O, tetrahydrat MnSO _{4 •} 4H ₂ O, pentahydrat MnSO _{4 •} 5H ₂ O i heptahydrat MnSO _{4 •} 7H ₂ O. Te hydraty zawierające jon heksaacuomangano ²⁺ w kryształach i przez to dlatego są różowymi ciałami stałymi.

Monohydrat MnSO _{4 •} H ₂ O lekko wykwita, co oznacza, że ​​po wystawieniu na działanie środowiska powoli traci część swojej wody hydratacyjnej.

Otrzymywanie

MnSO ₄ można otrzymać przez traktowanie tlenku manganu (II) MnO, wodorotlenku manganu Mn (OH) ₂ lub węglanu manganu (II) MnCO ₃ kwasem siarkowym H ₂ SO ₄ .

MnCO ₃ + H ₂ SO ₄ → MnSO ₄ + H ₂ O + CO ₂

Aplikacje

Jako suplement diety

Siarczan manganu w niewielkich ilościach spełnia określone funkcje organizmu człowieka i zwierząt.

Dlatego jest ważny jako przydatny związek w żywieniu i jest dostarczany jako suplement diety. Jest używany w śladach (bardzo małe ilości).

Duże ilości mogą być bardzo toksyczne i szkodliwe.

W weterynarii

MnSO ₄ podaje się drobiu (kurczakom, indykom, kaczkom i bażantom) w celu zapobieżenia niedoborowi lub brakowi pierwiastka manganu u takich zwierząt.

Brak manganu objawia się w nich np. Chorobą zwaną perozą, czyli deformacją kości nóg młodych ptaków.

Kaczuszki mogą wymagać śladowych ilości MnSO ₄ w swojej diecie, aby zapobiec perozie. Autorzy: S. Hermann i F. Richter. Źródło: Pixabay.

Stosuje się go do karmienia tych ptaków w bardzo małych ilościach lub śladowych ilościach.

W rolnictwie

Siarczan manganu jest stosowany jako mikroelement w nawozach do uprawy winorośli (winorośli) i plantacji tytoniu na glebach ubogich w mangan.

Jednak niektóre badania wskazują, że nadmiar siarczanu manganu może hamować lub zmniejszać powstawanie niektórych enzymów ważnych dla wzrostu roślin i ich pędów.

W niektórych przypadkach MnSO ₄ nakłada się na glebę, w której znajdują się winorośle. Autor: Schwoaze. Źródło: Pixabay.

Na przykład stwierdzono, że jest toksyczny dla niektórych upraw, takich jak bawełna.

MnSO ₄ ma również zastosowanie w fungicydach i wraz z niektórymi związkami organicznymi jest częścią niektórych pestycydów.

W różnych zastosowaniach

Uwodniony MnSO ₄ służy do barwienia w celu przygotowania pigmentów nieorganicznych stosowanych w czerwonych lakierach ceramicznych, barwnikach do drukowania tkanin i innych materiałach.

Siarczan manganu jest używany do produkcji szkła, a także mydła.

Niektóre płytki ceramiczne mogą zawierać pigmenty siarczanu manganu. Autor: DWilliams. Źródło: Pixabay.

MnSO ₄ jest materiałem wyjściowym do elektrolitycznego otrzymywania manganu metalu (Mn), to znaczy przez zastosowanie elektryczności do roztworów wodnych.

Umożliwia również otrzymanie dwutlenku manganu MnO ₂ i węglanu manganu MnCO ₃ .

MnSO _{4 jest} również używany do analizy chemicznej i do formułowania roztworów, które są wykorzystywane w eksperymentach genetycznych z mikroorganizmami.

Ryzyka

Siarczan manganu zawiera jon manganu (II) (Mn ²⁺ ), który może być zarówno nieszkodliwy, jak i toksyczny w zależności od ilości, na jakie narażona jest osoba, zwierzę lub roślina.

Mangan jest niezbędny do normalnego funkcjonowania organizmu ludzi, zwierząt i niektórych roślin. Ale niestety mangan jest również neurotoksyczny, czyli oddziałuje na układ nerwowy i niektóre funkcje roślin.

Pozornie bezpieczne kwoty

MnSO ₄ podawany z pożywieniem w postaci śladowej (bardzo małe lub bardzo małe ilości) jest ogólnie uważany za bezpieczny przez Food and Drug Administration (FDA).

Niebezpieczne ilości

Długotrwała lub powtarzająca się ekspozycja na ten związek w znacznych ilościach może powodować szkody dla ludzi i zwierząt.

Powoduje podrażnienia oczu i błon śluzowych dróg oddechowych, anoreksję, bóle głowy, utratę równowagi, zapalenie płuc i infekcje dróg oddechowych.

Przewlekłe wdychanie powoduje uszkodzenie układu nerwowego, wywołując manganizm, drżenie rąk i typowe objawy choroby Parkinsona.

Siarczan manganu wpływa na układ nerwowy. Autor: Sabine Zierer. Źródło: Pixabay.

Dlatego też należy unikać rozpraszania pyłu MnSO ₄ , nosić sprzęt do oddychania i rękawice ochronne.

Jest toksyczny dla organizmów wodnych i wywołuje długotrwałe skutki. Powinien być przechowywany w miejscach, w których nie ma dostępu do kanalizacji lub kanalizacji. Bardzo ważne jest, aby nie dopuścić do wyrzucenia go do środowiska.

Bibliografia

1. Narodowa Biblioteka Medyczna Stanów Zjednoczonych. (2019). Siarczan manganu. Odzyskany z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. (1990). Piąta edycja. Tom A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. Narodowa Biblioteka Medyczna Stanów Zjednoczonych. (2019). Monohydrat siarczanu manganu. Odzyskany z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
5. Dunham, MJ (2010). Przewodnik po genetyce drożdży: genomika funkcjonalna, proteomika i analiza innych systemów. Średnia formuła. W Metodach Enzymologii. Odzyskany z sciencedirect.com.
6. Saric, M. i Lucchini, R. (2007). Mangan. Używa. W Handbook on the Toxicology of Metals (wydanie trzecie). Odzyskany z sciencedirect.com.
7. Vallero, D. (2014). Neurologiczne skutki zanieczyszczeń powietrza. Mangan. W Podstawach zanieczyszczenia powietrza (wydanie piąte). Odzyskany z sciencedirect.com.
8. Chée, R. (1986). Kultura Vitis in vitro: wpływ widma światła siarczanu manganu i jodku potasu na morfogenezę. Plant Celi, Tiss and Organ Cult 7: 121-134 (1986). Odzyskany z link.springer.com.