title: Mangaan(IV)oxide
text: Mangaan(IV)oxide of mangaandioxide (ook bekend onder de naam bruinsteen of het Attenburrow-oxide) is een oxide van mangaan, dat in de aardkorst veel voorkomt onder de vorm van het mineraal pyrolusiet. De brutoformule is MnO2. De stof komt voor als een zwart kristallijn poeder, dat onoplosbaar is in water.
  
  Synthese 
  Mangaan(IV)oxide kan worden bereid door de thermolyse van mangaan(II)nitraat bij 500 °C:
  
  Mn(NO3)2 . 6 H2O ->[\Delta T] MnO2 + 2 NO2 + 6 H2O
  
  De industriële synthese verloopt door de elektrolyse van een mangaan(II)sulfaat-oplossing. De Mn2+-ionen worden hierbij aan de anode geoxideerd tot Mn3+-ionen, die vervolgens disproportioneren tot Mn2+- en Mn4+-ionen.
  
  Eigenschappen en reacties 
  Van mangaan(IV)oxide bestaan verscheidene polymorfen, alsook een gehydrateerde vorm. Net zoals vele andere dioxiden kristalliseert mangaan(IV)oxide uit in de tetragonale rutielstructuur. Deze polymorf wordt aangeduid als β-MnO2; mangaan bezit hierbij een octaëdrische omringing.
  
  Mangaan(IV)oxide kan worden gereduceerd tot metallisch mangaan door middel van een carbothermische reductie:
  
  MnO2 + 2 C -> Mn + 2 CO
  
  De kristallen lossen op in zwavelzuur, onder vorming van mangaan(II)sulfaat:
  
  2 MnO2 + 2 H2SO4 -> 2 MnSO4 + O2 + 2 H2O
  
  Vanwege de sterk oxiderende eigenschappen van mangaan(IV)oxide wordt het gebruikt om de waterstofhalogeniden te oxideren tot diatomaire halogenen (waarin X = fluor, chloor, broom of jood):
  
  MnO2 + 4 HX -> MnX2 + X2 + 2 H2O
  
  Boven 530 °C ontleedt mangaan(IV)oxide, waardoor mangaan(II,III)oxide en zuurstofgas worden gevormd:
  
  3 MnO2 ->[\Delta T] Mn3O4 + O2
  
  Toepassingen
  
  batterij
  Mangaan(IV)oxide wordt onder andere gebruikt als kathodemateriaal in bepaalde type batterijen. In de zink-koolstofcel wordt mangaan gereduceerd:
  
  2 MnO2 + 2 H^+ + 2 e^- -> Mn2O3 + H2O
  
  In een alkalinebatterij wordt mangaanoxidehydroxide gevormd:
  
  MnO2 + H2O + e^- -> MnO(OH) + OH^-
  
  keramiek
  Mangaan(IV)oxide wordt aangewend als toeslagmateriaal in klei om harde en niet-poreuze bakstenen te maken, die in de fundering worden gebruikt om als een vochtwerende laag te dienen. Gecoated op een titaniumanode kan het gebruikt worden als bescherming tegen oxidatie. Mangaan(IV)oxide katalyseert de disproportioneringsreactie van waterstofperoxide:
  
  2 H2O2 ->[MnO2] 2 H2O + O2
  
  brandversneller
  In de prehistorie werd mangaandioxide toegepast om vuur te maken. Mangaandioxidepoeder verlaagt de ontbrandingstemperatuur van hout van 350 naar 250 graden Celsius. Bruinsteenblokjes zijn door archeologen gevonden bij overblijfselen van Neanderthalers.
  
  Zie ook
  Ontdekkingsgeschiedenis van de neanderthaler
  
  Externe links 
   
    MSDS van mangaan(IV)oxide
  
  Verbinding van mangaan
  Oxide
  Katalysator