Abstrato

Educação em Química 2018: Redução prática do óxido de manganês - Fikri Erdem Ã…Â?eşen

 Fikri Erdem Şeşen     

O manganês é um metal importante usado na indústria siderúrgica. É um elemento de liga em aço abundante. Além disso, é usado como desoxidante na produção de aço. Na indústria siderúrgica, o metal manganês é usado como um produto intermediário do ferromanganês. O ferromanganês é a redução mais comumente produzida do manganês oxidado. A redução assume a forma de uma redução metalotérmica ou uma redução carbotérmica. Na prática, a redução metalográfica é realizada com silício ou alumínio, que formam óxidos mais estáveis ??do que o magnésio. A redução carbotérmica significa redução com carbono. Todas as reações de redução são altamente endotérmicas e uma grande quantidade de energia térmica é necessária para realizar essas reações. As formas mais abundantes de óxidos de manganês são MnO2, Mn2O3, Mn3O4 e MnO. Esses compostos se dissociam ao serem aquecidos. O óxido de manganês (IV) é um composto inorgânico com a fórmula MnO. Este sólido enegrecido ou marrom ocorre naturalmente na forma de pirolusita mineral, que é o principal minério de manganês e um componente de nódulos de manganês. O MnO é usado principalmente para células secas, como a célula alcalina e a célula de zinco-carbono. O MnO também é usado como pigmento e como precursor de outros compostos de manganês, como o KMnO. É usado como reagente em síntese orgânica, por exemplo, na oxidação de álcoois alílicos. O MnO no polimorfo α pode incorporar uma variedade de átomos (assim como moléculas de água) nos "túneis" ou "canais" entre os octaedros de óxido de manganês. Um uso útil do dióxido de manganês é como oxidante em síntese orgânica. A eficiência do reagente depende do método de preparação, um problema típico de outros reagentes heterogêneos onde a área de superfície, entre outras variáveis, é um fator significativo. A pirolusita mineral é um reagente ruim. Normalmente, porém, o reagente é gerado in situ pelo tratamento de uma solução aquosa de KMnO com um sal de Mn(II), geralmente sulfato. Óxidos de álcoois alílicos em aldeídos ou cetonas e sua evolução reacional podem ser suivie nos estudos científicos. A reação de LBB com sólidos de Mn óxidos pode ser produzida por meio de uma reação de transferência de átomos de hidrogênio (HAT), que é um processo de transferência para um elétron, mas é desfavorável com sólidos de Fe óxidos. A termodinâmica HAT é também favorável ao nitrito com LBB e MnO2 com amônia (NH3). As reações são desfavoráveis ??para NH4 + e sulfeto com sólidos oxidados de Fe e Mn, e NH3 com sólidos oxidados de Fe. Em estudos de laboratório e ambientes aquáticos, a redução de óxidos de manganês leva à formação de complexos de ligantes Mn(III) [Mn(III)L] em concentrações que são importantes mesmo quando redutores de dois elétrons reagem. Os principais agentes de solicitação são sulfeto de hidrogênio, Fe(II) e ligantes orgânicos, incluindo o sideróforo desferioxamina-B. Apresentamos esses redutores com MnO2 (λmax ~ 370 nm) de soluções coloidais nos dados laboratoriais atuais.Nas águas marinhas, nenhuma forma coloidal de óxidos de Mn (<0,2 µm) foi detectada porque o Mn dos óxidos é quantitativamente capturado em filtros de 0,2 µm. Assim, a reatividade dos óxidos de Mn com aqueles dos agentes solventes depende das reações de superfície e possíveis defeitos de superfície. No caso do MnO2, Mn (IV) é uma coordenação octaédrica em um cátion inerte; Assim, um processo de esfera interna provavelmente entrará na banda de condução vazia e * g de seus orbitais. Usando a teoria das órbitas moleculares de contorno e a teoria de bandas, discutimos aspectos dessas reações de superfície e possíveis defeitos de superfície que favorecem o sulfeto de hidrogênio e outros redutores. No caso do MnO2, Mn (IV) é uma coordenação octaédrica em um cátion inerte; Assim, um processo de esfera interna provavelmente entrará na banda de condução vazia e * g de seus orbitais. Usando a Teoria das Órbitas Moleculares de Limite e a Teoria de Bandas, o sulfeto de hidrogênio e outros redutores que podem favorecer essas reações de superfície e possíveis defeitos de superfície. No caso do MnO2, o Mn (IV) é uma coordenação octaédrica em um cátion inerte; Assim, um processo de esfera interna provavelmente entrará na banda de condução vazia e * g de seus orbitais. Usando a teoria das órbitas moleculares de limite e a teoria de bandas, discutimos aspectos dessas reações de superfície e possíveis defeitos de superfície que favorecem o sulfeto de hidrogênio e outros redutores. O manganês é um metal importante usado na indústria siderúrgica. É um elemento de liga em aço abundante. Além disso, é usado como desoxidante na produção de aço. Na indústria siderúrgica, o metal manganês é usado como um produto intermediário do ferromanganês. O ferromanganês é a redução mais comumente produzida do manganês oxidado. A redução assume a forma de uma redução metalotérmica ou uma redução carbotérmica. Na prática, a redução metalográfica é realizada com silício ou alumínio, que formam óxidos mais estáveis ??do que o magnésio. Redução carbotérmica significa redução com carbono. Todas as reações de redução são altamente endotérmicas e uma grande quantidade de energia térmica é necessária para realizar essas reações. As formas mais abundantes de óxidos de manganês são MnO2, Mn2O3, Mn3O4 e MnO. Esses compostos se dissociam ao serem aquecidos. A redução de óxidos de manganês é prevista em dois estágios. O primeiro passo é a redução de óxidos ricos em oxigênio para MnO e o segundo é a redução de Mn para manganês metálico. A redução com a transformação de MnO2 em Mn2O3 e Mn2O3 em Mn3O4 em temperaturas acima de 450 ° C, então essas duas fases são reduzidas por carbono ou por monóxido de carbono no sistema Mn-CO. A razão P_CO / P _ ([CO] _2) a 1430 ° C é 7400. Como a redução de MnO com MnO é apenas 7400. A redução, se houver, do monóxido de carbono só pode ser obtida. carbono, em temperaturas acima de 1430 ° C e a uma pressão de monóxido de carbono extremamente alta, a redução de MnO com p monoxyut em muitas aplicações industriais. Por esta razão,ocorre a redução de MnO com carbono sólido ou carboneto de ferro. Além disso, carbonetos de manganês também são formados durante a redução carbotérmica de óxidos de manganês. A temperatura necessária para a formação do carboneto de manganês (1280 ° C) é menor do que a do manganês metálico (1430 ° C). Portanto, o manganês metálico da formação é inevitável