Чтение онлайн

Качественные реакции– синее окрашивание эфирного раствора в присутствии Н 2O 2, синее окрашивание водного раствора при действии атомарного водорода.

Применяется как дубитель кож, протрава при крашении тканей, компонент пиротехнических составов, реагент в аналитической химии, ингибитор коррозии металлов, в смеси с H 2SO 4(конц.) – для мытья химической посуды.

Уравнения важнейших реакций:

Марганец– элемент 4-го периода и VIIB-группы Периодической системы, порядковый номер 25. Электронная формула атома [ 18Ar]3d 54s 2; характерные степени окисления +VII, +VI, +IV, +II и 0.

Шкала степеней окисления марганца:

По электроотрицательности (1,60) марганец занимает промежуточное положение между типичными металлами (Na, К, Са, Mg) и неметаллами (F, О, N, Cl). Соединения Mn II– оксид и гидроксид – проявляют основные свойства, соединения Mn IIIи Mn IV– амфотерные свойства, для соединений Mn VIи Mn VIIхарактерно почти полное преобладание кислотных свойств. Марганец образует многочисленные соли и бинарные соединения.

В природе – четырнадцатый по химической распространенности элемент (восьмой среди металлов; второй, после железа, тяжелый металл).

МарганецMn.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.

При нагревании сгорает в кислороде воздуха, реагирует с хлором и серой:

В ряду напряжений марганец стоит левее водорода, из разбавленных кислот HCl и H 2SO 4вытесняет водород:

Mn (порошок) + 2H += Mn 2++ Н 2^

Взаимодействует с кислотами-окислителями при нагревании, также образуя соли марганца (II):

Mn + 2H 2SO 4(конц.) = MnSO 4+ SO 2^ + 2Н 2O

ЗMn + 8HNO 3(разб.) = 3Mn(NO 3) 2+ 2NO^ + 4Н 2O

Получениемарганца в промышленности– восстановление пиролюзитаMnO 2или гаусманита(Mn IIMn 2 III)O 4коксом или алюминием:

MnO 2+ С (кокс) = Mn+ СO 2 (600 °C)

3(Mn IIMn 2 III)O 4+ 8Al = 9 Mn+ 4Al 2O 3 (700–900 °C)

Наиболее чистый марганец выделяют электролизом раствора из солей марганца(II), например:

Промышленно важен сплав с железом — ферромарганец(> 70 % Mn), его получают восстановлением оксидных руд марганца и железа.

Применяется марганец для изготовления специальных и тугоплавких сплавов, зеркального чугуна и марганцевых твердых сталей, в качестве катализатора в органическом синтезе.

Оксид марганца (IV)MnO 2.Черный, с коричневым оттенком, при нагревании разлагается. Из раствора осаждается в виде черного гидрата MnO 2nН 2O. Не проявляет амфотерных свойств в силу малой реакционной способности по отношению к воде, разбавленным кислотам НCl и H 2SO 4, азотной кислоте и щелочам в растворе. Типичный окислитель в растворе и расплаве, менее характерны свойства восстановителя.

Применяется для промышленного производства марганца, как деполяризатор в «батарейках» (сухих гальванических элементах), компонент минеральных пигментов, осветлитель стекла.

Уравнения важнейших реакций:

4MnO 2= 2Mn 2O 3+ O 2(530–585 °C)

2MnO 2+ 2H 2SO 4(конц.) = MnSO 4+ O 2^ + 2Н 2O (кипячение)

MnO 2+ 4HCl (конц.) = MnCl 2+ Cl 2^ + 2H 2O

MnO 2+ H 2SO 4(гор.) + KNO 2= MnSO 4+ KNO 3+ H 2O

MnO 2+ 2H 2SO 4+ 2FeSO 4= MnSO 4+ Fe 2(SO 4) 3+ 2H 2O

MnO 2+ 2KOH + KNO 3= K 2MnO 4+ KNO 2+ H 2O (350–450 °C)

3MnO 2+ 3K 2CO 3+ KClO 3= 3K 2MnO 4+ KCl + 3CO 2(400 °C)

В природе самое распространенное соединение марганца – минерал пиролюзит.

Манганат калияК 2MnO 4.Оксосоль. Темно-зеленый, плавится под избыточным давлением O 2. В растворе устойчив только в сильнощелочной среде. Зеленая окраска раствора отвечает иону MnO 4 2-. Медленно разлагается при разбавлении раствора водой, быстро – при подкислении. Проявляет окислительно-восстановительные свойства.

Качественная реакция– появление фиолетовой окраски при подкислении раствора. Промежуточный продукт при синтезе КMnO 4.

Уравнения важнейших реакций:

Получение: сплавление MnO 2с сильными окислителями (KNO 3, КСlO 3).

Пермапгапат калияКMnO 4.Оксосоль. Красно-фиолетовый (почти черный). При нагревании разлагается без плавления. Умеренно растворим в воде ( интенсивно-фиолетоваяокраска раствора отвечает иону MnO 4 – ), гидролиза нет. Медленно разлагается в воде, серной кислоте, щелочах. Сильный окислитель в растворе и при сплавлении; в сильнокислотной среде восстанавливается до Mn II, в нейтральной среде – до Mn IV, в сильнощелочной среде – до Mn VI.

Качественная реакцияна ион MnO 4 – – 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: