
【化】 manganic
三价锰 (sān jià měng) 指锰元素(Manganese, Mn)在化合物中呈现+3氧化态(Oxidation State)的化学形态。其核心含义及要点如下:
化学定义与特性
三价锰意味着锰原子在形成化合物时失去了三个最外层的电子(价电子),化学符号通常表示为Mn(III) 或Mn³⁺。这种氧化态下的锰离子具有特定的电子构型(例如高自旋时为 d⁴ 构型),使其化合物常表现出独特的颜色(如深棕色、红色或紫色)、磁性和反应活性。锰的+3价态是其多种可变价态(常见还有+2, +4, +6, +7)之一,介于还原性的二价锰(Mn²⁺)和氧化性的二氧化锰(MnO₂, Mn⁴⁺)或高锰酸盐(如 MnO₄⁻, Mn⁷⁺)之间。
汉英对照与词典释义
在汉英词典中,“三价锰”对应的标准英文术语是trivalent manganese 或manganic。其中:
常见化合物与存在形式
三价锰在自然界和实验室中主要以化合物形式存在,而非单质。代表性化合物包括:
化学行为与重要性
三价锰离子(Mn³⁺)在溶液中不稳定,特别是在酸性条件下,容易发生歧化反应(Disproportionation),同时生成Mn²⁺和MnO₂(Mn⁴⁺): $$2Mn^{3+} + 2H_2O to Mn^{2+} + MnO_2 + 4H^+$$ 因此,Mn(III)化合物常作为强氧化剂使用(如在有机合成中)。在生物体内,锰也以+3价存在于某些酶(如含锰超氧化物歧化酶MnSOD)的活性中心。
应用领域
参考资料来源:
三价锰(Mn(III))是锰元素的一种中间价态,具有独特的化学性质和广泛的应用意义,以下是详细解释:
化学特性
三价锰是锰的+3氧化态,介于+2和+4价之间,易发生单电子转移反应和歧化反应(如分解为Mn(II)和Mn(IV))。这种不稳定性导致其难以直接检测,在自然界中长期被忽略。
物理性质
制备方法
稳定性问题
三价锰在常温下易歧化,需通过络合剂(如焦磷酸盐)或特定环境(如酸性介质)稳定存在。
化学催化
三价锰在有机合成中用于催化氧化反应(如自由基氧化)、氯化反应(协同氯离子)及羧化反应(如胺基酸转化),其氧化还原活性对反应进程起关键作用。
工业用途
三价锰的水合氧化物(锰棕)可作为布料印染剂,同时也是其他锰化合物的中间原料。
作为过渡金属的中间价态,三价锰在环境介质(如土壤、水体)中可能参与氧化还原循环,影响污染物的迁移转化。
三价锰以高反应活性和不稳定性为特征,需特定条件稳定存在,但其在催化及工业领域展现了重要价值。实际应用中需结合其理化特性合理设计反应条件。
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