Сульфид марганца(II)

Сульфид марганца(II) — неорганическое соединение, соль металла марганца и сероводородной кислоты с формулой MnS, розовые или красновато-бурые кристаллы, не растворимые в воде, образует кристаллогидрат, характеризуется полиморфизмом.

Сульфид марганца​(II)​
Общие
Систематическое наименование	Сульфид марганца​(II)​
Традиционные названия	Сернистый марганец
Хим. формула	MnS
Физические свойства
Состояние	зелёные или красновато-бурые кристаллы
Молярная масса	86,998 г/моль
Плотность	3,99 г/см³
Твёрдость	3,5-4 (по шкале Мооса)
Термические свойства
Температура
• плавления	1615 °C
Химические свойства
Растворимость
• в воде	0,00047 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	18820-29-6
PubChem	87809
Рег. номер EINECS	242-599-3
SMILES	S=[Mn]
InChI	InChI=1S/Mn.S CADICXFYUNYKGD-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	79220
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

• В природе встречается минерал алабандин (марганцевая обманка) — α-MnS с различными примесями.

• Сплавление марганца и серы:

$\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{+}\mathsf{S}\stackrel{{\mathsf{1580}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}$${\mathsf {Mn+S\ {\xrightarrow {1580^{o}C}}\ MnS}}$ 

• Осаждение растворимой соли двухвалентного марганца гидросульфидом аммония в инертной атмосфере (образуется α-MnS):

$\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{H}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{n}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\underset{\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}}{\overset{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}\mathsf{,}{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}\mathsf{,}{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}}{\to }}\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->$${\mathsf {MnCl_{2}+NH_{4}HS+nH_{2}O\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ MnS\cdot nH_{2}O\downarrow +NH_{4}Cl+HCl\ {\xrightarrow[ {-H_{2}O}]{\tau ,100^{o}C,N_{2}}}\ MnS\downarrow }}$ 

• Осаждение растворимой соли двухвалентного марганца сероводородом в буферном растворе ацетата натрия (образуется β-MnS):

$\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{O}\mathsf{N}\mathsf{a}\stackrel{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}{\to }\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{O}\mathsf{H}$${\mathsf {MnCl_{2}+H_{2}S+2CH_{3}COONa\ {\xrightarrow {\tau }}\ MnS\downarrow +2NaCl+2CH_{3}COOH}}$ 

• Восстановление сульфата марганца углеродом (кокс):

$\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}\stackrel{\mathsf{T}}{\to }\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {MnSO_{4}+2C\ {\xrightarrow {T}}\ MnS+2CO_{2}}}$ 

Физические свойстваПравить

Сульфид марганца(II) образует кристаллы трёх модификаций:

• α-MnS, зелёные кристаллы, кубическая сингония, пространственная группа F m3m, параметры ячейки a = 0,5211 нм, Z = 4.
• β-MnS, красные кристаллы, кубическая сингония, пространственная группа F 43m, параметры ячейки a = 0,559 нм, Z = 4.
• γ-MnS, красные кристаллы, гексагональная сингония, пространственная группа P 6₃mc, параметры ячейки a = 0,398, c = 0,643 нм, Z = 2.

β-MnS и γ-MnS модификации являются метастабильными и при нагревании до 200-300°С переходят в α-MnS фазу.

Образует кристаллогидрат состава 3MnS•H₂O, серо-розовые кристаллы.

Химические свойстваПравить

• Растворяется в разбавленных растворах щелочей:

$\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\rightleftarrows <!--\; \rightleftarrows \; -->\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{(}\mathsf{H}\mathsf{S}\mathsf{)}\mathsf{O}\mathsf{H}$${\mathsf {MnS+H_{2}O\ \rightleftarrows Mn(HS)OH}}$ 

• Реагирует с разбавленными кислотами:

$\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {MnS+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ MnCl_{2}+H_{2}S\uparrow }}$ 

• Окисляется горячими концентрированными серной и азотной кислотами:

$\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{\mathsf{90}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {MnS+4H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ MnSO_{4}+4SO_{2}\uparrow +4H_{2}O}}$ 

$\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{90}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {MnS+8HNO_{3}\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ MnSO_{4}+8NO_{2}\uparrow +4H_{2}O}}$ 

• При нагревании окисляется кислородом воздуха:

$\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{300}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{400}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {MnS+2O_{2}\ {\xrightarrow {300-400^{o}C}}\ MnO_{2}+SO_{2}}}$ 

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.