4. Марганец (1097053)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Глава 4. Марганец.4.1. Теоретическая часть.Марганец — элемент VIIB (7) группы имеет валентную конфигурацию 3d54s2. В соединенияхмарганец проявляет степени окисления от 0 до +7, наиболее устойчивые из них +2, +4, +6 и +7.Марганец легко растворяется в разбавленных кислотах не окислителях с образованием солеймарганца (II). При взаимодействии солей марганца (II) со щелочью образуется осадокгидроксида марганца белого цвета:MnCl2 + 2NaOH = Mn(OH)2↓+ 2NaClПри стоянии на воздухе белый осадок гидроксида марганца приобретает бурый цвет, т.к.переходит сначала в гидроксид марганца (III), а затем в гидрат марганца (IV) MnO2⋅xH2O1:4Mn(OH)2 + O2 = 4MnO(OH)↓ + 2H2O4MnO(OH) + O2 = 4MnO2↓ + 2H2OГидроксид марганца (II) Mn(OH)2 в водных растворах проявляет основные свойства, то естьрастворяется в кислотах, но не растворяется в щелочах:Mn(OH)2↓ + 2HCl = MnCl2+ 2H2OВ присутствии солей аммония Mn(OH)2 легко растворяется.

Возможность протекания даннойреакции обусловлена тем, что ее продукт — гидроксид аммония, гораздо более слабоеоснование, чем гидроксид марганца (II):Mn(OH)2 + 2NH4Cl = MnCl2 + 2NH4OHМарганец (II) образует различные соли, в том числе сульфиды. Сульфид марганца (II) можнополучить прямым синтезом или по обменным реакциям в растворах:MnSO4 + (NH4)2S = MnS↓+ (NH4)2SO4С помощью сероводорода получить сульфид марганца не удается в связи с достаточно большимзначением произведения растворимости MnS (ПРMnS = 1,4⋅10–15) и малой концентрацией ионовS2– в растворе сероводорода.Соединения марганца (II) в реакциях проявляют восстановительные свойства, и в кислой и вщелочной среде:2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 = HMnO4 + 3Pb(NO3)3 + 2PbSO4 + 2H2OMnSO4 + H2O2 + 2NaOH = Mn(OH)4↓ + Na2SO4Осадок MnS при стоянии на воздухе окисляется:MnS + O2 + 2H2O = Mn(OH)4↓ + S↓Соединения марганца (IV) могут выступать как в качестве окислителя, так и в качествевосстановителя.

Восстановительные свойства марганец (IV) проявляет, например, приполучении перманганата калия сплавлением бертолетовой соли с оксидом марганца (IV) ищелочью.3MnO2 + KClO3+ 6KOH = 3K2MnO4 + KCL + 3H2OПримером окислительных свойств соединений марганца (IV) может служить реакция диоксидамарганца с сульфатом железа (II):MnO2 + 2FeSO4 + 2H2SO4 = MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2OДля подтверждения наличия в полученном растворе ионов Fe3+, можно провести качественнуюреакцию на Fe3+ c роданидом калия.

Раствор при этом окрасится в ярко красный цвет,обусловленный появлением в нем роданида железа (III):Fe2(SO4)3 + KSCN = Fe(SCN)3 + K2SO4)Соединения марганца (VI) — манганаты, можно получить разложением кристаллическогоперманганата калия:2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2↑В растворе эти соли имеют темно-зеленый цвет, и существуют только в щелочной среде. Внейтральной среде манганаты диспропорционируют с образованием перманганат-ионафиолетового цвета и оксида марганца (IV):3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2↓ + 4KOHТот же процесс идет и в кислой среде:t1Далее гидрат марганца (IV) MnO2⋅xH2O будем записывать как MnO23K2MnO4 + 2H2SO4 = 2KMnO4 + MnO2↓ + 2K2SO4 + H2OСоединения марганца (VI) обладают окислительными свойствами, но при действии болеесильных окислителей могут выступать и в роли восстановителя:K2MnO4 + Na2SO3 + H2SO4 = MnO2↓ + Na2SO4 + K2SO4+ H2O2K2MnO4+ Cl2 = 2KMnO4 + 2KClСоединения марганца (VII), соли марганцевой кислоты, перманганаты, являются одними изсамых сильных окислителей.

В зависимости от рН среды перманганат – ион восстанавливаетсяв разной степени:+5 eКислая среда:MnO4– + 8H+ → Mn2+ + 4H20Нейтральная среда:MnO4– + 2H2O → MnO2 + 4OH–+3eE0298 = 1,56 ВE0298 = 0,60 В+1eЩелочная среда:MnO4– → MnO42–E0298 = 0,56 ВПримером могут служить следующие реакции:2KMnO4 + 10KI + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O2KMnO4 + 6KI + 4H2O = 2MnO2↓ + 3I2+ 8KOH6KMnO4 + KI + 6KOH = 6K2MnO4 + KIO3+ 3H2OЕсли в качестве восстановителя взять соединение марганца (II), то при взаимодействии с KMnO4образуется бурый осадок MnO2:2KMnO4 + 3MnSO4 + 2H2O = 5MnO2↓ + K2SO4 + 2H2SO4Перманганат калия окисляет и органические кислоты, например, щавелевую кислоту доуглекислого газа:2KMnO4 + 8H2C2O4 = 2MnC2O4 + 10CO2↑ + K2C2O4 + 8H2O4.1.1.

Вопросы по теме:1.Какие степени окисления проявляет марганец в соединениях? Какие из них наиболееустойчивы?2. Напишите формулы оксидов и гидроксидов хрома и охарактеризуйте их кислотноосновные свойства и окислительно-восстановительные свойства.3. Как меняются окислительно-восстановительные свойства соединений марганца сувеличением степени его окисления? Ответ проиллюстрируйте уравнениями реакций.4.

Объясните, как изменяется окислительная способность перманганат-иона взависимости от рН среды?.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов книги