Herstellung MnOOH < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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Guten Morgen!
Ich muss demnächst einen Vortrag über Manganoxidhydroxid, oder auch Manganit genannt, halten. Ich habe jedoch ein paar Probleme mit den mir zur Verfügung gestellten Informationen. Das Skript besagt, dass die Herstellung mit Mangansulfat, [mm] H_{2}O_{2} [/mm] und [mm] NH_{3} [/mm] erfolgt. Im Jander Blasius finde ich hierzu keine konkrete Reaktion. Es gibt eine Reaktion mit Mangansulfat und Natronlauge, bei der - als Zwischenprodukt! - MnOOH + [mm] H_{2}O [/mm] entsteht, aber mit Ammoniak entsteht laut Jander nur ein Amminkomplex [mm] [Mn(NH_{3})_{6}]^{2+} [/mm]
Kennt jemand zufällig die Herstellung von Manganit und kann mir weiterhelfen?
Ich habe bisher noch gelesen, dass Mn(II) im alkalischen ein gutes Reduktionsmittel ist, daher nehme ich an, dass der Ammoniak dazu dienen soll, dass [mm] Mn(OH)_{2} [/mm] (aus [mm] MnSO_{4} [/mm] entstanden) das Wasserstoffperoxid reduzieren kann. Richtig?
Hilfe wäre sehr erfreulich :)
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sososo 
Managnit wird üblicherweise in mehreren Schreibweisen angegeben...
entweder MnO(OH) oder aber auch Achtung: [mm]Mn_{2}O_{3} * H_{2}O[/mm]
und das letztere ist auch Reaktionsprodukt in einem Leclanché-Element:
von der UNI Regensburg gilt folgendes:
[mm]Zn + 2 MnO_{2} + 2 NH_{4}^{+} + 2 Cl^{-} >>> Mn_{2}O_{3}*H_{2}O + [Zn(NH_{3})_{2}]Cl_{2} [/mm]
von Wiki gilt:
[mm]Zn + 2 MnO_{2} + 2 NH_{4}Cl >>> 2 MnO(OH) + [Zn(NH_{3})_{2}]Cl_{2} [/mm]
(gibts hier keine Reaktionspfeile?)
wichtig ist dabei zu wissen, dass MnO(OH) nur bei über 100°C aus [mm]Mn_{2}O_{3} * H_{2}O[/mm] entsteht.
naja...wie dem auch sei...
vielleicht wirst du auch im "Handbook of Mineralogy".
Ferner solltest du auch unter "Graubraunstein" und "Graumanganerz" oder "Braunmanganerz" recherchieren...
Oder direkt in der Bibliothek unter Mineralerze...
Wo hast du eigentlich gelesen, das dein MnO(OH) mit Ammoniak dienen Komplex bildet?
dein Managn ist hier 3-wertig und in dem Komplex 2-wertig.
LG und ich hoffe ich konnte dir ein wenig helfen...
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(Korrektur) kleiner Fehler  | | Datum: | 14:20 Do 23.12.2010 | | Autor: | ONeill |
Hi!
> und das letztere ist auch Reaktionsprodukt in einem
> Leclanché-Element:
>
> von der UNI Regensburg gilt folgendes:
> [mm]Zn + 2 MnO_{2} + 2 NH_{4}^{+} + 2 Cl^{-} >>> Mn_{2}O_{3}*H_{2}O + [Zn(NH_{3})_{2}]Cl_{2}[/mm]
>
> von Wiki gilt:
> [mm]Zn + 2 MnO_{2} + 2 NH_{4}Cl >>> 2 MnO(OH) + [Zn(NH_{3})_{2}]Cl_{2}[/mm]
Stimmt zwar, aber ich denke darauf kommt es dem fragenden nicht an.
Doch benutzt einfach \to
> wichtig ist dabei zu wissen, dass MnO(OH) nur bei über
> 100°C aus [mm]Mn_{2}O_{3} * H_{2}O[/mm] entsteht.
Das ist so nicht richtig, die Synthese kann auch "kalt" ablaufen.
> Wo hast du eigentlich gelesen, das dein MnO(OH) mit
> Ammoniak dienen Komplex bildet?
> dein Managn ist hier 3-wertig und in dem Komplex
> 2-wertig.
Ist doch kein Problem, schließlich wird Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel zugesetzt.
Gruß Christian
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 14:23 Do 23.12.2010 | | Autor: | ONeill |
Hi!
Im Brauer (Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie) findest Du dazu eine entsprechende Synthese:
$2 [mm] MnSO_4\cdot 4H_2O+H_2O_2+4NH_3\to 2MnO(OH)+2(NH_4)_2_SO_4+6H_2O$
[/mm]
Gruß Christian
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Hallo!
Vielen Dank, ihr habt mir schon sehr geholfen!
Erst einmal:
Dass man auch [mm] "Mn_{2}O_{3}(wie [/mm] geht der [mm] punkt?)*H_{2}O" [/mm] schreiben kann wusste ich :) In meinem Skript steht übrigens auch noch, dass man das ganze nach der Synthese auf [mm] P_{4}O_{10} [/mm] trocknen soll - ist es so, dass dadurch das Wasser entfernt wird und aus dem MnO(OH) dann der
[mm] Mn_{2}O_{3}-Kristall [/mm] wird?
>>>Im Brauer (Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie) findest Du dazu eine entsprechende Synthese
Dankesehr, ich denke das ist genau das was ich brauche!
Ich habe nur den Jander-Blasius und war bislang zu faul in die Bib zu fahren  Im Jander stand auch die Reaktion mit dem Amminkomplex - ich hatte jedoch vergessen dazu zu sagen, dass der nicht aus MnO(OH) entsteht, sondern aus [mm] MnSO_{4}. [/mm] Es war nur die einzige Reaktion mit Mangan und Ammoniak die ich überhaupt finden konnte im Jander-Blasius.
Ich werde mir das dann jetzt mal genauer anschauen, vielen Dank nochmal!
Grüße
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Hey guten Morgen :)
ich habe mir das jetzt alles angeschaut und wollte zur Reaktion nochmal fragen, ob ich das richtig verstanden haben:
[mm] MnSO_{4}*4 H_{2}O [/mm] + [mm] NH_{3} [/mm] + [mm] H_{2}O_{2} \to [/mm] MnOOH + [mm] (NH_{4})_{2}SO_{4} [/mm] + 6 [mm] H_{2}O
[/mm]
Ist es richtig, dass die Ammonikamoleküle ihre zusätzlich Protonen von den Wassermolekülen um das [mm] MnSO_{4} [/mm] bekommen? von den [mm] 4H_{2}O [/mm] bleiben ja nur OOH übrig... Irgendwie blicke ich noch nicht so ganz, woher die Protonen von den Ammoniiumionen kommen und was vor allem mit dem Proton (ist ja aber nur 1!!) vom [mm] H_{2}O_{2} [/mm] passiert? [mm] H_{2}O_{2} [/mm] muss ja zu Wasser werden, da es reduziert wird...
Und kann mir noch jemand sagen, was beim "Trocken über [mm] P_{4}H{10}" [/mm] passiert? Wie gesagt, ich hatte die Vermutung dass aus MnOOH das Mn2O3 wird, ist das richtig?
Weihnachtliche Grüße :)
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:01 Fr 24.12.2010 | | Autor: | ONeill |
Hi!
> [mm]MnSO_{4}*4 H_{2}O[/mm] + [mm]NH_{3}[/mm] + [mm]H_{2}O_{2} \to[/mm] MnOOH +
> [mm](NH_{4})_{2}SO_{4}[/mm] + 6 [mm]H_{2}O[/mm]
Die Gleichung kannst Du letztendlich auch noch kürzen:
[mm]MnSO_{4}[/mm] + [mm]NH_{3}[/mm] + [mm]H_{2}O_{2} \to[/mm] MnOOH + [mm](NH_{4})_{2}SO_{4}[/mm] + 2 [mm]H_{2}O[/mm]
Edit: die obige gekürzte Gleichung ist falsch, es muss heißen:
[mm]2MnSO_{4}[/mm]+$2H_2O$ + [mm]NH_{3}[/mm] + [mm]H_{2}O_{2} \to[/mm] MnOOH + [mm](NH_{4})_{2}SO_{4}[/mm] + 2 [mm]H_{2}O[/mm]
Du arbeitest sowieso in einem wässrigen Medium, daher ist es egal, ob Du kristallwasser mit angibst oder nicht. Mangan wird oxidiert und Wasserstoffperoxid reduziert. Stell doch mal die Teilgleichungen auf.
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> Und kann mir noch jemand sagen, was beim "Trocken über
> [mm]P_{4}H{10}"[/mm] passiert? Wie gesagt, ich hatte die Vermutung
> dass aus MnOOH das Mn2O3 wird, ist das richtig?
Das passiert nicht, außer das überschüssiges Wasser entzogen wird. Wenn du im wässrigen Medium arbeitest, dann wirst Du in deinem Produkt noch mehr Wasser haben als stöchiometrisch gesehen nötig ist. Mit Phosphorpentoxid im Exsikator lässt sich das relativ leicht entfernen. Eine chemische Veränderung findet dabei nicht statt.
Gruß Christian
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Alles klar, vielen Dank! Aber was ist dann der Unterschied zwischen MnOOH und Mn2O3*H2O? Oder gibts keinen, abgesehen von der Schreibweise?
Auf die Idee mit den Teilgleichungen bin ich nach meinem letzten Post auch gekommen
[mm] 2Mn^{2+} \to Mn^{3+} [/mm] + [mm] 2e^{-}
[/mm]
[mm] 2O^{1-} [/mm] + [mm] 2e^{-} \to 2O^{2-}
[/mm]
Was ist nun aber bei der gekürzten Fassung, ich habe da nur ein [mm] Mn^{2+} [/mm] also auch nur ein [mm] e^{-}, [/mm] trotzdem habe ich 2 [mm] O^{1-} [/mm] und brauche eigentlich [mm] 2e^{-}?!
[/mm]
Und mir ist nach wie vor nicht klar, woher die ganzen [mm] H^{+} [/mm] für die Ammoniumionen kommen :-/
Lieben Gruß (und froher Weihnachten :)),
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:02 Sa 25.12.2010 | | Autor: | ONeill |
Hi!
> Alles klar, vielen Dank! Aber was ist dann der Unterschied
> zwischen MnOOH und Mn2O3*H2O? Oder gibts keinen, abgesehen
> von der Schreibweise?
Keinen
> Auf die Idee mit den Teilgleichungen bin ich nach meinem
> letzten Post auch gekommen
>
> [mm]2Mn^{2+} \to Mn^{3+}[/mm] + [mm]2e^{-}[/mm]
Warum 2 Mn? Zur Betrachtung ist eins zunächst ausreichend
> [mm]2O^{1-}[/mm] + [mm]2e^{-} \to 2O^{2-}[/mm]
Nicht ganz glücklich formuliert, zumal das Peroxidanion nicht existiert. Formulier das ganze mal mit Wasserstoffperoxid:
[mm] $H_2O_2\to...$ [/mm]
Gruß Christian
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Inwiefern soll ich es mit Wasserstoffperoxid formulieren? Also, ich dachte:
[mm] H_{2}O_{2} [/mm] + [mm] 2e^{-} [/mm] + [mm] 2H^{+} \to 2H_{2}O
[/mm]
Ich hätte gedacht es müssen 2Mn sein, weil wir doch wie gesagt 2 Elektronen brauchen, um beide Sauerstoffe zu reduzieren, oder nicht? :/
Also, ich weiß schon dass es kein [mm] O^{-} [/mm] so "nackt" gibt, ich habe es nur so gelernt, bei Redox immer erstmal die reinen Atome, die oxidiert bzw. reduziert werden hinzuschreiben.
Sorry, ich steh wohl auf dem Schlauch..!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:05 So 26.12.2010 | | Autor: | ONeill |
Hi!
Fürs Peroxid sieht das doch schon mal ganz gut aus. Jetzt fehlt doch nur noch das Mn. Probiers nochmal.
Gruß Christian
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Erstmal: Danke für deine Geduld :)
Also, wenn ich von [mm] 2MnSO_{4} [/mm] ausgehe, müsste es heißen:
[mm] 2Mn^{2+} \to 2Mn^{3+} [/mm] + [mm] 2e^{-}
[/mm]
Wenn ich nur von einem [mm] MnSO_{4} [/mm] ausgehe, natürlich
[mm] Mn^{2+} \to Mn^{3+} [/mm] + [mm] e^{-}
[/mm]
Oder?
Da wir aber kein nacktes Mn haben...
[mm] 2MnSO_{4} \to 2Mn^{3+} [/mm] + [mm] 2SO_{4}^{2-} [/mm]
um die ladungen auszugleichen, wobei man das ja eigntlcih nicht in den teilreaktionen macht... könnte man noch [mm] 2H^{+} [/mm] bei den Produkten hinzufügen?
Aber wo kommen die dann her? Aus dem wässrigen Medium? Gleiches gilt für die vorige Teilreaktion mit [mm] H_{2}O_{2}: [/mm] Die Protonen kommen aus dem Wasser?
Also verschiebt die Reaktion ein wenig das natürliche Gleichgewicht des Wassers? :)
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(Antwort) fertig | | Datum: | 13:45 Mo 27.12.2010 | | Autor: | ONeill |
Hi!
Ja da bist Du schon mal auf nem guten Weg.
1. Reduktion von Wasserstoffperoxid [mm] $\to$ [/mm] Gleichung I:
[mm] $H_2O_2+2e^- \to [/mm] 2OH^-$
2. Oxidation des Mangans [mm] $\to$ [/mm] Gleichung II:
Hier gehen wir Schritt für Schritt vor. Zunächst ganz formal:
[mm] $Mn^{2+} \to Mn^{3+}+e^-$
[/mm]
Dann schauen wir uns das mal mit richtigem Edukt an (Addition mit dem Sulfat):
[mm] $MnSO_4 \to Mn^{3+}+e^-+SO_4^{2-}$
[/mm]
Nun kommt das richtige Produkt hinzu:
[mm] $MnSO_4 \not\to MnO(OH)+e^-+SO_4^{2-}$
[/mm]
Damit die Gleichung ausgeglichen ist brauchen wir nun auf der linken Seite zwei Sauerstoffe, die holen wir uns aus dem Wasser. Überschüssige Protonen tauchen rechts wieder auf.
[mm] $MnSO_4 [/mm] +2H_2O [mm] \to MnO(OH)+e^-+SO_4^{2-}+3H^+$ [/mm] Gleichung II
Wenn wir uns nun die Elektronenzahl der beiden Gleichungen I und II ansehen, wird ersichtlich, dass wir 1 mal Gleichung I und zwei mal Gleichung II benötigen. Ganz formal addieren wir daher beide Gleichungen zusammen.
[mm] 2MnSO_4+4H_2O+H_2O_2+2e^-\to 2MnO(OH)+2e^-+2SO_4^{2-}+6H^++2OH^-
[/mm]
Die Elektronen kürzen wir mal diretk raus:
[mm] 2MnSO_4+4H_2O+H_2O_2\to 2MnO(OH)+2SO_4^{2-}+6H^++2OH^-
[/mm]
OH^- und H^+ lassen wir mal zu Wasser abreagieren:
[mm] 2MnSO_4+4H_2O+H_2O_2\to 2MnO(OH)+2SO_4^{2-}+4H^++2H_2O
[/mm]
Das Wasser wird gekürzt:
[mm] 2MnSO_4+2H_2O+H_2O_2\to 2MnO(OH)+2SO_4^{2-}+4H^+
[/mm]
Das ist das was Du vom Papier zunächst weisst. Nun kommt die Erfahrung des Chemikers hinzu, der Ammoniak zugibt um die überschüssigen Protonen abzufangen. Daher werden formal auf beiden Seiten $4 [mm] NH_3$ [/mm] dazu addiert. Du kommst damit auf die finale Gleichung:
[mm] 2MnSO_4+2H_2O+H_2O_2+4NH_3\to 2MnO(OH)+2SO_4^{2-}+4NH_4^+
[/mm]
[mm] 2MnSO_4+2H_2O+H_2O_2+4NH_3\to 2MnO(OH)+2(NH_4)_2SO_4^{2-}
[/mm]
Außerdem muss ich zugeben, dass ich bei der gekürzten Gleichung aus meiner 2. Antwort einen Fehler gemacht habe, das ist nun korrigiert.
Gruß Christian
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Hey,
Tausend Dank für die ausführliche Erklärung, das hat mir sehr geholfen. Nun kann ich alles nachvollziehen. Ich habe immer Schwierigkeiten, das wässrige Medium richtig einzuordnen, aber jetzt verstehe ich alles
Danke nochmal und einen schöne Woche noch!
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