锰的原子序数为25，位于周期表中第四周期、第ⅦB, 属于d分区, 价电子构型为3d⁵4s².

  锰在自然界中主要以软锰矿(MnO₂•xH₂O)存在, 其储量在过渡元素中仅次于铁和钛. 在我国广西、湖南有一定锰矿储量,  大多锰矿的锰品位较低, 目前一些国家开始转向海底锰矿资源的勘探与开发.

      锰为银白色金属，质硬而脆，化学性质活泼，粉末状锰能着火; 常温下可与水或烯酸反应，置换出氢气.

      锰主要用于制造合金钢， 在钢铁生产中，锰可作脱氧剂和脱硫剂；锰也是人体必需的微量元素.^[1]

     本文拟结合锰的元素电势图，介绍锰不同氧化值化合物的化学性质. 

1. 锰的元素电势图

    酸性及碱性介质中锰的元素标准电极电势图分别参见图1、2. 

                                                          图1 酸性介质中锰的元素标准电极电势图

                                                           图2 碱性介质中锰的元素标准电极电势图

       由图1可知：酸性介质中MnO₄^-及MnO₂具有较强氧化性，被还原产物均为Mn²⁺；金属锰的还原性较强，易被氧化为Mn²⁺；MnO₄^2-不稳定，易歧化为MnO₄^-及MnO₂；Mn³⁺亦不稳定，可歧化为MnO₂及Mn²⁺；另一方面Mn²⁺还原性极弱，需用强氧化剂才能将之氧化.

       图2显示：碱性介质中，MnO₄^-、MnO₄^2-及MnO₂等氧化性均较弱；Mn(OH)₂的还原性较强，易被氧化为Mn(OH)₃或MnO₂形式; MnO₄^2-同样不稳定，可歧化为MnO₄^-及MnO₂，MnO₄^2-只能存在于强碱性介质中.

2. 锰不同氧化值化合物的化学性质

  2.1 Mn²⁺的还原性

     实验室中Mn²⁺的盐可与碱液反应得到白色Mn(OH)₂溶胶，随后立刻被空气中氧气氧化为棕色的MnO(OH)₂（MnO₂·xH₂O)溶胶，对应反应如下：

     Mn²⁺(aq)+2OH^-(aq)→Mn(OH)₂(白色)        (1)

     2Mn(OH)₂+O₂→2MnO(OH)₂（棕色）        (2)

    酸性介质中，Mn²⁺的可被强氧化剂[NaBiO₃、PbO₂或(NH₄)₂S₂O₈]氧化为MnO₄^-，反应如下：

    2Mn²⁺+14H⁺+5NaBiO₃→2MnO₄^-+5Bi³⁺+7H₂O+5Na⁺      (3)

 2.2 MnO₂的氧化性及还原性

       MnO₂是锰的中间氧化值，表明MnO₂即具有氧化性，也具有还原性.

   2.2.1氧化性

       MnO₂+4HCl(浓)→MnCl₂+Cl₂+2H₂O      (4)

      式（4）是实验室制备氯气的反应，MnO₂为强氧化剂.

  2.2.2 还原性

      MnO₂与碱共融，可被空气中氧气氧化，得到绿色的锰酸盐，方程式如下：

      2MnO₂ + 4KOH+O₂ → 2K₂MnO₄+2H₂O     (5)

      式(5)中MnO₂是还原剂，被氧化剂O₂氧化为K₂MnO₄.

 2.3 MnO₄^2-的歧化反应

       MnO₄^2-只能存在于强碱性介质中，在酸性、中性或弱碱性介质中MnO₄^2-均发生歧化反应，对应方程式如下：

     3MnO₄^2- +4H⁺→2MnO₄^-+MnO₂+2H₂O        (6)

     3MnO₄^2- +2H₂O→2MnO₄^-+MnO₂+4OH^-      (7)

     需指出由于不稳定，通常情况下MnO₄^2-不作氧化剂.

 2.4 MnO₄^-的氧化性

     MnO₄^-中锰的氧化值为+7(最高), 因此溶液中MnO₄^-只能作氧化剂.

     介质不同，MnO₄^-被还原产物不一样，通常酸性溶液中MnO₄^-被还原为Mn²⁺；中性或弱碱性溶液中MnO₄^-被还原为MnO₂；强碱性介质中MnO₄^-被还原为MnO₄^2-.

     对应的化学反应方程式如下：

    MnO₄^-+ 5Fe²⁺ +8H⁺→Mn²⁺ +5Fe³⁺ + 4H₂O        (8)

    MnO₄^-+ 5Fe²⁺ +2H₂O→MnO₂ +5Fe³⁺ + 4OH^-     (9)

    MnO₄^-+ Fe²⁺ +3OH^- →MnO₄^2-+Fe(OH)₃↓ （棕黑色）     (10)

 3. 结论

 ⑴不同介质条件下，MnO₄^-被还原产物不同；

 ⑵MnO₄^2-只能存在于强碱性介质中，在酸性、中性或弱碱性介质中MnO₄^2-均发生歧化反应;

 ⑶处于锰中间氧化值的MnO₂即具有氧化性，也具有还原性;

 ⑷Mn(Ⅱ)碱性介质中还原性较强; 酸性介质中还原性较弱.

参考文献

[1]天津大学无机化学教研室编. 无机化学（第五版）.北京：高等教育出版社, 2018,6: 348-351.