18957-1 (755890)

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

Текст из файла

МАРГАНЕЦ

Доклад Турбановой Светланы. 11а класс.

Марганец (лат. Manganum), Mn, химический элемент VII группы периодической системы Менделеева; атомный номер 25, атомная масса 54,9380. В природе элемент представлен одним стабильным изотопом 55Mn.

Историческая справка.

Древнеримский натуралист Плиний упоминает о чёрном камне, который использовали для обесцвечивания жидкой стеклянной массы; речь шла о минерале пиролюзите MnO2. В Грузии пиролюзит с древнейших времён служил присадочным материалом при получении железа. Долгое время пиролюзит называли чёрной магнезией и считали разновидностью магнитного железняка. В 1774 эксперименты показали, что это соединение неизвестного металла, а другой шведский учёный Ю. Ган, сильно нагревая смесь пиролюзита с углём, получил марганец, загрязнённый углеродом.

Распространение в природе.

Среднее содержание марганца в земной коре 0,1 %, в большинстве изверженных пород 0,06-0,2 % по массе, где он находится в рассеянном состоянии в форме Mn2+ (аналог Fe2+). На земной поверхности Mn2+ легко окисляется, здесь известны также минералы Mn3+ и Mn4+ . В биосфере марганец энергично мигрирует в восстановительных условиях и малоподвижен в окислительной среде. Наиболее подвижен в кислых водах тундры и лесных ландшафтов, где он находится в форме Mn2+.Его содержание здесь часто повышено и культурные растения местами страдают от избытка; в почвах, озёрах, болотах образуются железо-марганцевые конкреции, озёрные и болотные руды. В сухих степях и пустынях в условиях щелочной окислительной среды малоподвижен, культурные растения часто нуждаются в марганцевых микроудобрениях.

Тип кристаллической решетки - металлическая решетка.

Физические и химические свойства.

Тяжелый серебристо-белый металл. Плотность М. 7,2-7,4 г/см3, tпл 1245 С; tкип 2150 C. Марганец имеет 4 полиморфные модификации: -Mn (кубическая объёмноцентрированная решётка с 58 атомами в элементарной ячейке), -Mn (кубическая объёмноцентрированная с 20 атомами в ячейке), -Mn (тетрагональная с 4 атомами в ячейке) и -Mn (кубическая объёмноцентрированная). Атомный радиус 1,30. Ионные радиусы Mn2+ 0,91, Mn4+ 0,52, Mn7+ 0,46. Химически марганец достаточно активен, при нагревании энергично взаимодействует с неметаллами - кислородом (образуется смесь окислов марганца разной валентности), азотом (Mn4N, Mn2N1, Mn3N2), серой (MnS, MnS2), углеродом (Mn3C, Mn23C6, Mn7C3, Mn5C6), фосфором (Mn2P, MnP) и др. При комнатной температуре на воздухе не изменяется; очень медленно реагирует с водой. В кислотах (соляной, разбавленной серной) легко растворяется, образуя соли двухвалентного марганца. При нагревании в вакууме легко испаряется даже из сплавов. Марганец образует сплавы со многими химическими элементами; большинство металлов растворяется в отдельных его модификациях и стабилизирует их. В низших степенях окисления марганец проявляет основные свойства, в промежуточных - амфотерные, в высоких - кислотные. Марганец в кислой и слабокислой среде является сильным окислителем и энегргично связывает элетроны. Гораздо слабее его действие в нейтральной и щелочной средах. Двуокись марганца является в кислой среде сильным окислителем. Восстанавливающие свойства: Mn+2H2SO4=MnSO4+SO2+2H2O

В соединениях марганец обычно проявляет валентность от 2 до 7 (наиболее устойчивы степени окисления +2, +4 и +7). С увеличением степени окисления возрастают окислительные и кислотные свойства соединений марганца.

Соединения Mn(+2) - восстановители. Окись MnO - порошок серо-зелёного цвета; обладает основными свойствами, нерастворима в воде и щелочах, хорошо растворима в кислотах. Гидроокись Mn(OH)2 - белое вещество, нерастворимое в воде. Соединения Mn(+4) могут выступать и как окислители: MnO2+4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O и как восстановители :

MnO2 + KClO3 + 6KOH = ЗК2МnO4 + KCl + ЗН2О

Двуокись MnO2 - черно-бурого цвета, соответствующая гидроокись Mn(OH)4 - темно-бурого цвета. Оба соединения в воде нерастворимы, оба амфотерны с небольшим преобладанием кислотной функции. Из соединений Mn(+6) соли манганаты. Весьма важны соединения Mn(+7) - марганцовая кислота, марганцовый ангидрид. Соединений с водородом не образует.

Получение.

Наиболее чистый М. получают в промышленности по способу советского электрохимика Р. И. Агладзе электролизом водных растворов MnSO4 с добавкой (NH4)2SO4 при pH = 8,0-8,5. Процесс ведут с анодами из свинца и катодами из титанового сплава АТ-3 или нержавеющей стали. Чешуйки марганца снимают с катодов и, если необходимо, переплавляют. Галогенным процессом, например хлорированием руды Mn, и восстановлением галогенидов получают марганец с суммой примесей около 0,1 %. Менее чистый получают алюминотермиейпо реакции: 3Мn3O4 + 8Al = 9Mn + 4Al2O3, а также электротермией.

Применение.

Основной потребитель марганца - чёрная металлургия, расходующая в среднем около 8-9 кг М. на 1 т выплавляемой стали. Выплавляют его в доменных и электрических печах. Высокоуглеродистый ферромарганец служит для раскисления и десульфурации стали; средне- и малоуглеродистый - для легирования стали. Малолегированная конструкционная и рельсовая сталь содержит 0,9-1,6 % Mn; высоколегированная, очень износоустойчивая сталь с 15 % Mn и 1,25 % C. В России производится безникелевая нержавеющая сталь, содержащая 14 % Cr и 15 % Mn. Марганец используется также в сплавах на нежелезной основе. Сплавы меди с марганцом применяют для изготовления турбинных лопаток; марганцовые бронзы - при производстве пропеллеров и других деталей, где необходимо сочетание прочности и коррозионной устойчивости. Гальваническое покрытие применяется для защиты металлических изделий от коррозии. В медицине некоторые соли марганца (например, KMnO4) применяют как дезинфицирующие средства.

Марганец в организме.

Марганец широко распространён в природе, являясь постоянной составной частью растительных и животных организмов. Содержание марганца в растениях составляет десятитысячные - сотые, а в животных - стотысячные - тысячные доли процента. Среди растений значительное количество М. накапливают некоторые ржавчинные грибы, водяной орех, ряска, бактерии, водоросли, среди животных - рыжие муравьи, некоторые моллюски и ракообразные. Марганец - активатор ряда ферментов, участвует в процессах дыхания, фотосинтезе, биосинтезе нуклеиновых кислот и др., усиливает действие инсулина и других гормонов, влияет на кроветворение. Марганец обнаружен во всех органах и тканях человека. Суточная потребность животных и человека в марганце - несколько мг (ежедневно человек получает 3-8 мг ).

Предельно допустимая концентрация соединений марганца в воздухе - 0,3 мг/м3.

Список литературы

«Общая химия» Н.Л. Глинка, Большая Советская Энциклопедия.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов доклада