Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 77
Текст из файла (страница 77)
24 приведены атанкие и иатьые рад»гам злвмсятоз ясбсчяой подгруипы сьгьисв группы. г Реза Таблица 64 Ка)кущиеви атомные п иоимые радиусы елсмептов побочной подгруппы У11 группы Ивазме рззчтаи, й Атакаме взазтеы, х Мпт+ Мпз+ Мвз+ Мпз+ 02% 0,69 0,52 О, 45 1,295 (КЗ = 12) 1,375 (КЗ 12) ',359 )кз=)ю Сплавы. Краткий обзор поведения марганца по отпошеяпю и металлам и неметаллам, образующим системы, подобныо сплавам, содержится в табл. 25. Данные о ракии ие призедеиы, поскольку из уьазалиых з табл, 17 (етр. 14Ц сплавоз пока исследованы лишь пеыпагиз. МАРГАПЕЦ (МА)ч6Аг[П)М) в1п Ряепраетркпемпе з природе.
После железа марганец самый раепрострапеппый из тяжелых металлов. В небольших количествах ои встречается почти всюду; очень распространены также залежи ыаргаццозых Как следует из сраввения дапиых табл. 25 с дакиыми табл. 16 и 17, марганец аа отношению к другим металлам (если ограивчяться грубым приближением) ведет себя подобно храму. Это сходство проваляется ие только в отлошепии растворимости и способиости к образоваввю соединений, ио часто и в аналезви зесгвава большинства соединений, образующихся в соотаатствующих системах. Частичка зто относится п к соединениям с иеметзллами (С п 80, Однако, с другой егоровы, при сравнении таблиц ясно видно также различие в поведении хрома и марганца по атиопзеаию к большинству тяжелых металлов главных подгрупп периодической системы, например марганец в отличке от хрома образует с ними сосдмкеиия. Еще заметнее зто различие при сравнении отдельных сплавов хрома и марганца, если наблюдать на диаграммах Состояния павсдопие составных частей сиетемы з ллвасиезсти мз зваввгрлв)урм.
В качестве примера иожио указать технически ваи<вые системы Сг — ре иыл — ре [ср. рис. 40 и 42). и табл. 17 и 25 дзя обеих систем указала неограниченная или почти неограниченная растворимость каьшоиептов в твердом состоянии. Эти данные относятся и температурам, блиавкм н температурам ялазлепвя. В системе Сг — ре.указаииая взаимная растворнмасть сохраняется и при охлаждении да комнатной температуры. В система Мл — рв, напротив, ноявлиатся при охлаждеиви два твердых раствора; прв 500' одни из иих простирается ат 2 до 31 атой Мп, другой— от 48 да 63 ат.% Мо. Эта происходит в)таму, чта яеограпвчепио смешиваются ме)кду собой в (твердом состоянии) товька т-модификации марганца и железа. Л а-ре спосабио образовнвать твердые растворы тшпь с очень набольшими количествами марганца, твк же как а-Мв — с ограиичепным количествам жеасза.
Поэтому превращение устойчивой прп высоких температурах т-модификация в ппзкотемпсратуриую а-модификацию влечет за собой поивлекие прв низких теыпаратурах больших областей разрыва непрерывности (ср. стр. 229 и 281). Вследствие того что температура превращения 7-Ре асе болев понижается с увеличением количества Мп, так что 7-Уе крв содержании 31 ат.% и более устойчиво еще при 500', между областью существования твердых растворов а-ре, насыщенных Ыя(2%Ма), к областью существования твердых растворов а-ыв, насыщенных железом (37% ре или 63% Мп), появляется еце третья область гомагеилости, в нагорай существуют твердые растворы маргаица з у-ре (гм.
рпс. 42, стр. 286). При 500' зта обаасть простирается оз' 31 да -43% Мп — гранили возможной растворимости Мл и у-Ре лрл атой темверагуре. Так как способность образовывать твердые растворы существспво зависит от структуры кристалла, пе удзтз тель на, ага наличке у марганце грех устойчлвых при различных температурах мадпбавацай по сравзевизо с одной стабильной модификацией у хрома вызьаает гушестзевиае рзл;пгтяе в агношеиви способяости образовании твердых растворов в зазванности от температуры, о Л И о й Й й о О й з й Р о Я Г.' 8 Ж н й Й Ю ф сО сО Я ~ $ $ г.~ йь И ОЪ а~ ИЮ Й., ~с ~Ф~р ~ Ф о <5 м ~,„ Ийц я~~ <'-( й ФДй 3 '~ © Ф й й 3 й~ Ф Ф 63 Ф Р О 8 Ъй ~/ 8 а м» Л й й Г ад руд. Паиболее важиал из ккх яиролюэит МпОэ. В Германии оп имеется гласным образом в Ггорингл«и, Гарце, Рудпых горах, в горах Фихтель, в Зигерлаиде и Вестфалии.
В огромных количествах залегает оп в СССР (Кавказ), Ипдии, Западной Африке (Гака), Южной Африке и Южпой Америке (Бразилия и Чали), Другие руды, образсваикые окислами марганца — брарнит Мп«О», з«анзанит МпО(ОН) к гауснаннит Мп»О«. Важпое зиачепие пыгет также иврбопат МпСО» †.каргин«)оа»лй шлат. Руды соседнего с ыя ргапцем по периодической системе элемеита — железа почти всегда содержат болев или менее экачптельпые количества марганцж Прежде всего пм довольно богаты железный шпаг п бурый лселезняк.
Главным источником маргаица, добываемого в Германии, слупсат как раз богатые парта цем железные руды. В псзначятельяых количествах марганец содерпштся в растеявях и жвзотяых. Ои катал«тически ваздействуег па химические процессы, протекающие в клетках растсш«й п ««язых оргаяпэмов, цсторячсскпе еведевля. Двуокись марганца — пвролюэит была известна еще в Лрсьвости: пэвестяо было и се првмеяевис в качестве «мыла стекловаров».
Ее считали разпсвядвостыа магвлтпаго железияка (таске«). В отличие от коричневого магявтяаго жалеэяяпа Плиний назвал черный пемагвятвый пиралюэвт «жепшспм магнитом». В средние вела различали таза«» пля таске«га«1арм — магиитпый я«елээпяк и тагкеша илп р»«адатам«(фальшивый магнит) — ппролюэвт. Название пвролюзпт (Ьгавпэле!с) было папа алхимикам Васялиеы Валеитивом, которые назвал его так потому, что этот мяоерал (в больш«ястве случаев черпо-серого цвета) давал коричневую глазурь яа гчвявлых изделиях. Стекладелы лве называли пиролюзпт благодаря ега свойству абесцвсчивать железосодержащяе стекла «стекальпмм мылом» (О)а»««П«) п изме- паля в оаагзетстепп с грач«с«см словам ратуамйэ«т (очащать) старое «а»валле жахаю па та«Гак«в плп !арм таазак«яы».
Представлспие о том, что ппралюзпт является эсеас«ааа рудой, просуществовало до середины Х'ь«111 в. Наконец пришли к заключению, что в вем должал содержаться другой, еще пеиэвестпый метала. 'Хочвое доказательство того, что эта действитсльво так, бььто дано Шееле в !774 г, в его исследовании о пиролюэпте, представлеппсм Стокгольмской академии паук. В эхом все году Гаму удалось подучить королек этого металла (Ьгаспэле!вше«эП) про«запвэияэы смеси пиролюэита с углем.
Вго яазвалп гааягак«- сает («а»таму по-фрэяпуасяя ыцс и теперь ега называют таа,аа«ь«). Позднее этот металл, «пабы яс была путаницы с открытым в то жс время мэглйсм (шага«Мак«), был перев»««яа«ка з л«рсааае (затясс«ое таадаа«ат). Полу*кшп. Металлический марганец проще всего получают пз ппролюзита снособоз«алюмотгрзлии. Вследствие очень бурного взаимодействия алюминия с яиролюзитом последний переводит сначала прокаливаиием в закись-окись (красного цвета) Мп»О«.
ЗЫВОЗ=МЗЭО«+ О ь. В достаточной ли степени удален кислород, устаиавливают по потере песа. Пол)азенную закись-окпсь смешивают с алюмппмем и поджигают; Зьйп»0«+ 8А! =РМ с+ 4А1«0»+ Пйз ккак. Цалссоэбрзз«с сь«еш««аагь окись ыаргапца с яесзольво меньшим по срез«спи«ь с теор««ячеек«« ьстячсстээм алюм««пя. Шлаковая«е пабы«о«пой окиси марганца обле«чается ььс«ьзь,ья й ссбольшсго «сзачсстзз плавя«свого пшата. Старые сшааеы выработки ыаргаяца путем пэгрезаиия о«псм с углем в настоящее время )чке вь имею «т~ зппчесьаго эпачеяяя, тэк пак пр«этом марганец получается эагряэвезяым углсраааы, что до,ьэст его вэпрпгадяым для ьшогих целей.
Но очеяь часто производят кссьс«»«ар«а«а««лье са«а«ы (фсрролшргавец и эеркальпый чугун), для которых примас» угаарада «е вредна. В этом слу ае следует, «ояечпа, примат«- вать л«аргаицовую руду к жглсэпоя' в соответствующем количестве. Седьмая ердпка периодической система Свойства, Марганец по внешнему виду похож па железо, однако в отличие от него более твердый и хрупкий. Подобно железу марганец в чистом состоянии серебристо-белый, от примеси углерода оц стаповится серым, как чугун.
Удельксвй вес (7,2) его также близок к удельному весу железа, в то время как температура нлавлекия (1247') значительно ниже, чем у железа. Металл, полученный алюмотермическим способом ка воздухе, покрывается пестрыми пятками, но балыке ке окисляется даже при пагревапии„В ыелкораэдроблеппом состоянии марганец акис- ляется легко„а при пскоторьгх условиях становится ппрофорным. 'Говкавакельчеццый кэрсэысц реагирует с водой, асабенпа если в вей растворен хлорпц амыаняя, црепятству~аидй образованию нерастворимого Мв(ОН)з.
77ерма.льный петепчиая марганце (па отнашеняю и раствору соли цвухвалеятпого марганца) равен 1,1 е. Следаватозьаа, марганец после щелочпых я щелачцоземельяых металлов, алюыцввя и ега зпал агап язляетсн наиболее спльпым элеатропаложвтельпык каталлаы. Марганец, полгченпый алюматермичесаеы способом, состоит, кав цразвло, ва двух ыацефекацвй а- и р-Мв, первая из которых (уд. веа 7,21) устойчива прп обычной температуре, ктараа (уп, вес 7,23) — при более высокой (иещцу 742 ц 1070"). Обе ыадцфвкацка твердые в хрупквв п имеют сложнуса кубвческую решетку (сы. стр.
43), Электролитцческп асюадецвый марганец, цапратвк, цаваэьыа мягкий и вазквй (г-Мп, уд. зес 7,21, устайчюз мелсду 1070 в 1130'); оп образует сравецевтрвразаизую кубвческую решетку, а 3,332 ел, Мп Мв 2,731 (прп 1033'). Постепенно ов превращается в хрупквц а-Ма. Выше 1130', как показал Груба (6гсЪе, 1938), появляется четвертая модификация — 3-марганец с объемцацснтрпрованпай кубической решетлсой; а = 3,031 А, Мп Мв 2,068 А (црп !134'). В соответствии со свопы положением в электрсхпмическом риду папряжешш (далеко влево от водорода) маргапец легко растворяатся в разбавлеппых кислотах с образованием двухэарядпого иона Мп" п с выделекпем водорода; Мв+2Н =Мв" +1!3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
