Embedded Files
Важнейшие соединения марганца
Физические свойства:
Марганец Mn
Технеций Tc
Рений Re
Марганец-серебристо-белый (с серым оттенком) металл, более твердый и хрупкий по сравнению с железом. В виде мелкого порошка пирофорен. На воздухе покрывается оксидной пленкой. Пассивируется в воде, поглощает водород, но не реагирует с ним.
Технеций (лат. Technetium, от др.-греч. τεχνητός – «искусственный») – при нормальных условиях представляет собой радиоактивный металл серебристо-серого цвета. Относится к группе переходных металлов.
Рений относится к группе переходных металлов.Как простое вещество рений при нормальных условиях представляет собой плотный блестящий серебристо-белый металл.
Химические свойства
В ряду Mn – Tc – Re химическая активность понижается. Mn – металл средней активности, в ряду напряжений стоит до водорода и растворяется в соляной и серной кислотах:
Mn + 2H+ →Mn2+ + H2↑
Re и Tc стоят в ряду напряжений после водорода. Они реагируют только с азотной кислотой:
3Tc + 7HNO3→ 3HTcO4 + 7NO↑ + 2H2O
С увеличением степени окисления усиливается кислотный характер оксидов и гидроксидов. (RO – основные; R2O7 – кислотные, им соответствуют кислоты HRO4).
Марганец и его соединения.
Марганец— элемент 4-го периода и VII B-группы Периодической системы, порядковый номер 25.
Электронная формула атома [18Аr]Зd54s2 ; характерные степени окисления + VII,+ VI, +IV, +III, +II и 0.
Электронная конфигурация валентного слоя
Получение
Алюмотермия: 3MnO2 + 4Al → 2Al2O3 + 3Mn
Химические свойства
Металл средней активности. На воздухе покрывается тонкой плёнкой оксидов. Реагирует с неметаллами, например, с серой:
Mn + S → MnS
Растворяется в кислотах:
Mn + 2HCl → MnCl2 + H2↑
(При этом образуются соединения двухвалентного марганца).
При сплавлении с содой и селитрой образует манганат натрия тёмно - зелёного цвета:
MnO2 + Na2CO3 + NaNO3 → Na2MnO4 + NaNO2 + CO2↑
Манганаты также могут быть получены при восстановлении перманганатов в щелочной среде:
Na2SO3 + 2KMnO4 + 2KOH→ Na2SO4 + 2K2Mn+6O4 + H2O
Гидролиз манганатов протекает по схеме:
3K2MnO4 + 2H2O ⇌ 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
3MnO42- + 2H2O ⇌ 2MnO4- + MnO2 + 4OH-
За способность обратимо менять окраску манганат калия называют "минеральным хамелеоном".
Оксид марганца (VII) Mn2O7 - тёмно-зелёная жидкость, кислотный оксид. Получают действием концентрированной серной кислоты на кристаллический KMnO4 (марганцевая кислота HMnO4 нестабильна):
2KMnO4 + H2SO4 → Mn2O7↑ + K2SO4 + H2O
При растворении в щелочах образует перманганаты:
Mn2O7 + 2KOH → 2KMnO4 + H2O
Перманганат калия KMn+7O4 -тёмно-фиолетовое кристаллическое вещество, растворимое в воде. При нагревании разлагается с выделением кислорода:
2KMnO4→ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
Сильный окислитель, причём восстанавливается в кислой среде до Mn2+, в нейтральной – до Mn+4O2, а в щелочной – до Mn+6O42-.
Перманганат калия КМnO4.
Оксосоль. Красно-фиолетовый (почти черный).
При нагревании разлагается без плавления. Умеренно растворим в воде (интенсивно-фиолетовая окраска раствора отвечает иону МnO4), гидролиза нет.
Медленно разлагается в воде, серной кислоте, щелочах.
Сильный окислитель в растворе и при сплавлении;
в сильнокислотной среде восстанавливается до МnII ,
в нейтральной среде – до Mn IV
в сильнощелочной среде — до МnVI
Сильный окислитель:
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
На воздухе Mn(OH)2 быстро темнеет в результате окисления:
2Mn(OH)2 + O2 + 2H2O →2[MnO2· 2H2O]
При действии сильных окислителей наблюдается переход Mn2+ в MnO2-:
2Mn(OH)2 + 5Br2 + 12NaOH → 2NaMnO4 + 10NaBr + 8H2O (кат.CuSO4)
2Mn(NO3)2 + 5PbO2 + 6HNO3 → 2HMnO4 + 5Pb(NO3)2 + 2H2O
2Mn(NO3)2 + 5NaBiO3 + 16HNO→ 2HMnO4 + 5NaNO2 + 5Bi(NO3)3 + 7H2O
Оксид марганца (IV) MnO2 - тёмно-коричневый порошок, нерастворимый в воде. Образуется при термическом разложении нитрата марганца (II):
Mn(NO3)2 → MnO2 + 2NO2↑
При сильном нагревании теряет кислород, превращаясь в Mn2O3 (при 6000C) или Mn3O4 (при 10000C).
Mn(OH)2 + 2HCl → MnCl2 + 2H2O
Mn(OH)2 + 2H+ → Mn2+ + 2H2O
Соединения Mn(II)
Оксид марганца (II) MnO получается восстановлением природного пиролюзита MnO2 водородом:
MnO2 + H2 → MnO + H2O
Гидроксид марганца (II) Mn(OH)2 - светло-розовое нерастворимое в воде основание:
MnSO4 + 2NaOH → Mn(OH)2 ↑+ Na2SO4
Mn2+ + 2OH- → Mn(OH)2
Легко растворимо в кислотах:
Качественная реакция на ион МnO4 — исчезновение фиолетовой окраски раствора при восстановлении в кислотной среде.
Применяется как окислитель углеводородов до карбоновых кислот, реактив в фотографии, антисептик в медицине, средство для очистки газов и отбеливания тканей, твердый источник кислорода. Распространенный окислитель в лабораторной практике.
Уравнения важнейших реакций соединений марганца в Word-документе
Page updated
Google Sites
Report abuse