Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Репетитор по химии и биологии

Рассылка закрыта

При закрытии подписчики были переданы в рассылку "Все о тренингах для бизнеса" на которую и рекомендуем вам подписаться.

Вы можете найти рассылки сходной тематики в Каталоге рассылок.

←   Февраль 2005   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
Автор
Можаев Георгий Михайлович

Статистика

627 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Элементы седьмой группы Периодической системы. Окончание.


Информационный Канал Subscribe.Ru

Рассылка сайта "Репетитор по химии и биологии"
адрес сайта http://www.repetitor.h11.ru

Ведущий рассылки кандидат биологических наук,
старший научный сотрудник НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О.Отта
репетитор по химиии и биологии Соколов Дмитрий Игоревич.

  • Со мной можно связаться по телефону в Санкт-Петербурге:
    (812) 585-85-12. Звонить после 20:00. Соколов Дмитрий Игоревич.

Сегодня мы продолжаем готовиться к экзамену по химии. Предлагаю Вам окончание конспекта на тему "Элементы седьмой группы Периодической системы".

Элементы седьмой группы Периодической системы.

Окончание.

Марганец

 

            Марганец впервые получили К. В. Шееле и Ю. Ган в 1774 г.

            Нахождение в природе. По распространению в природе марганец занимает место после железа. Содержание его в земной коре составляет 0,1 %. Основным минералом, в виде которого марганец встречается в рудах, является пиролюзит МnО2. Кроме пиролюзитовых марганцевых руд встречаются марганцевые руды, содержащие браунит Mn2О3, манганит МпО(ОН), гаусманит Мn3O4 и марганцевый шпат МnCO3. Кроме того, марганец в виде оксидов содержится почти во всех железных рудах.

            Физические свойства. Марганец — серебристо-белый металл, плотность его 7,2 г/см3. Он твердый и хрупкий, при 1260 С плавится, а при 2120 С закипает. На воздухе металл покрывается пестрыми пятнами оксидной пленки, которая предохраняет его от дальнейшего окисления. С железом марганец образует сплавы с любым соотношением компонентов (ферромарганец).

            Химические свойства. Марганец образует различные соединения, в которых проявляет степень окисления +2, +3, +4, +6 и +7. Соединения марганца с другими степенями окисления малохарактерны и встречаются очень редко.

            При взаимодействии металлического марганца а различными неметаллами образуются соединения марганца (II):

Мn + С2 = МпСl2 (хлорид марганца (II))

Мn + S = МnS (cулъфид марганца {II))

3 Мn + 2 Р = Мn3Р2 (фосфид марганца (II))

3 Мn + N2 = Мn3N2 (нитрид марганца (II))

2 Мn + N2 = Мn2Si (силицид марганца (II))

            Марганец легко растворяется в кислотах-неокислителях с выделением водорода:

Мn + 2 НСl = МnСl2 + Н2

Мn + Н2SO4(разб.) = МnSO4 + Н2

Он растворяется также в воде в присутствии соединений, дающих при гидролизе кислую реакцию:

Мn + 2 Н2О + 2 NН4Сl = МnСl2 + 2 NН4ОН + Н2

            Растворение марганца в кислотах-окислителях сопровождается выделением продуктов восстановления этих кислот:

Мn + 2 Н2SO4(конц.) = МnSO4 + SO2 + 2 Н2О

Мn + 4 НNО3 (конц.) = Мn(NО3)2 + 2 NО + 2 Н2О

3 Мn + 8 НNОз (разб.) = 3 Мn(NО3)2 + 2 NО2 + 4 H2О

            Марганец может восстанавливать многие оксиды металлов и по этому используется в металлургии:

5 Мn + Nb2О5 = 5 MnО + 2 Nb

3 Мn + Fе2О3 = 3 МnО + 2 Fе

            В мелкодисперсном состоянии (порошок) марганец более реакционноспособен, чем в компактном.

            Получение. Металлический марганец получают восстановлением его прокаленных оксидов алюминием. Так как алюминий очень бурно реагирует с диоксидом марганца, используют прокаленный пиролюзит. При прокаливании пиролюзита образуется оксид марганца Мn3O4, который с алюминием реагирует более спокойно:

3 МnО2 = Мn3O4 + O2

3 Мn3О4 + 8 Аl = 4 Аl2O3 + 9 Мn

            Для получения ферромарганца, используемого в металлургии, смесь железной руды и пиролюзита восстанавливают коксом в электропечах:

Fе2О3 + МnО2 + 5 С = 2FеМn + 5 СО

Содержание марганца в ферромарганце 20-60 %.

            Применение. Марганец в виде ферромарганца используют в черной металлургии.

            Кислородные соединения марганца. Марганец образует оксиды МnО, Мn2О3, МпО2, МпО3, Мп2О7, гидроксиды Мn(ОН)2, Mn(ОН)4, Н2МnО4, НМnО4 и соответствующие им соединения.

            Монооксид марганца МnО — это порошок зеленовато-серого цвета, обладающий основными свойствами и поэтому реагируюший с кислотами и кислотными оксидами:

МnО + 2 НCl = МnСl2 + H2О

МnО + SO3 = MnSO4

В воде монооксид марганца практически нерастворим.

            Гидроксид марганца (II) Мn(ОН)2 — белое вещество, которое легко окисляется на воздухе до бурого гидроксида марганца (IV):

2 Мn(ОH)2 + O2 + 2 Н2О = 2 Мn(ОН)4

Образуется гидроксид марганца (II) при взаимодействии его солей со щелочами:

МnSО4 + 2 КОН = Мn(ОН)2¯ + К2SО4

            Гидроксид марганца (II) обладает основными свойствами. Он реагирует с кислотами и кислотными оксидами:

Мn(ОН)2 + 2 НСl = МnСl2 + 2 Н2О

Мn(ОН)2 + SО3 = МnSО4 + Н2О

Гидроксид марганца (II) обладает восстановительными свойствами. В присутствии сильных окислителей он может окисляться до перманганата:

2 Мп(ОН)2 + 5 КВгО + 2 КОН = 2 КМnO4 + 5 КВг + 3 Н2О

При недостаточном количестве окислителя образуется диоксид марганца:

5 Мn(ОН)2 + КВrО = 5 МnО2 + КВr + Н2О

            Большинство солей марганца (II) хорошо растворимо в воде. В сухом виде их кристаллогидраты окрашены в слабо-розовый цвет. Нерастворимыми солями марганца (II) являются карбонат МnСО3, сульфид МnS и фосфат Мn3(РО4)2. При действии сильных окислителей в кислой среде марганец (II) в зависимости от количества окислителя может переходить в МnО2, или перманганат:

Мn(NО3)2 + РbО2 = МnО2 + Рb(NО3)2

2 Мn(NО3)2 + 5 РbО2 + 6 НNО3 = 2 НМnО4 + 5 Рb(NО3)2 + 2 Н2О

            Оксид марганца (III) Мn2О3 встречается в природе в виде минерала браунита. В лаборатории образуется при осторожном нагревании МnО2 при температуре 530-940 С:

4 МnО2 = 2 Мn2О3 + O2

При более высокой температуре разложение диоксида сопровождается образованием оксида Мn3O4.

3 МnО2 = Мn3О4 + O2

Соединения марганца (III) практического значения не имеют.

            Диоксид марганца МnО2 или оксид марганца (IV),  вещество темно — серого цвета. При нагревании на воздухе до 530 'С диоксид марганца разлагается, выделяя кислород, как показано выше. В вакууме или в присутствии восстановителя эта реакция протекает значительно интенсивнее.

            При кипячении диоксида марганца с концентрированной азотной кислотой образуется соль марганца (II) и выделяется кислород:

2 МnО2 + 4 НNО3 = 2 Мn(NО3)2 + 2 Н2О + O2

            Диоксид марганца в кислой среде проявляет окислительные свойства:

МnО2 + 4 НСl = МnСl2 + Сl2­ + 2 Н2О

МnО2 + 2 FеSO4 + 2 Н2SO4 = МnSO4 + Fе2(SO4)3 + 3 Н2О

При сплавили оксида марганца (IV) со щелочами без доступа воздуха образуется манганит, или манганат (IV):

2 МnО2 + 2 КОН = К2МnО3 + Н2О

В присутствии кислорода воздуха, игравшего роль окислителя, при  сплавлении образуется соль манганата (VI):

2 МпО2 + 4 КОН + O2 = 2 К2МnО4 + 2 Н2О

Манганат калия К2МnO4 самопроизвольно разлагается на перманганат калия и диоксид марганца:

3 К2МnО4 + 2 Н2О = 2 КМnО4 + МnО2 + 4 КОН

            Перманганат калия КМnO4 широко применяется в лабораторной практике, промышленности, медицине и быту. Он является очень сильным окислителем. В зависимости от среды марганец в присутствии восстановителя может восстанавливаться до различной степени окисления. В кислой среде он всегда восстанавливается до Мn (II):

2 КМnО4 +10 КВг + 8 Н2SO4 = 2 МпSO4 + 6 К2SO4 + 5 Вr2 + 8 Н2О

Аналогично ведут себя манганат калия К2МnО4 и диоксид марганца.

            В щелочной среде перманганат калия восстанавливается до манганата:

2 КМnО4 + К2SO3 + 2 КОН = К2SO4 + 2 К2МnO4 + Н2О

            В нейтральной или слабощелочной среде перманганат калия восстанавливается до диоксида марганца:

2 КМnО4 + С6Н5СН3 = 2 КОН + 2 МnО2 + С6Н5СООН

2 КМnО4 + 3 МnSO4 + 2 Н2О = 5 МnО2 + К2SО4 + 2 Н2SО4

Последняя реакция используется в аналитической химии при количественном определении марганца.

            Раньше перманганат калия получали окислением либо диоксида марганца, либо манганата калия. Диоксид марганца окисляли селитрой при сплавлении со щелочью:

МnО2 + КNО3 + 2 КОН = К2МпО4 + КNО2 + Н2О

Образовавшийся манганат калия в растворе самопроизвольно распадался на перманганат калия и диоксид марганца:

3 К2MnО4 + 2 Н2О = 2 КМпО4 + MnО2 + 4 КОН

По второму способу манганат калия окисляли хлором:

 2 К2МnО4 + Сl2 = 2 КМnО4 + 2 КСl

            В настоящее время перманганат калия получают электролитическим окислением манганата:

МnO42- - е- = МnO4-

            Перманганат калия широко применяется как в промышленности, так и в лабораторной практике. Его используют для отбелки хлопка, шерсти, прядильных волокон, осветления масел и окисления различных органических веществ. В лабораторной практике он применяется для получения хлора и кислорода:

2 КМnO4 + 16 НСl = 2 КСl + 2 МnСl2  + 5 Cl2 + 8 Н2О

2 КМnО4 = К2МnО4 + МnО2 + O­2

            В аналитической химии перманганат калия применяют для количественного определения веществ, обладающих восстановительными свойствами (Fе2+, Sn2+, АsО33+, Н2О2, и др.). Этот метод анализа называется перманганатометрией.

Конспект полностью доступен на моем сайте по адресу http://www.repetitor.h11.ru/docs/chem/lection.html
http://subscribe.ru/
http://subscribe.ru/feedback/		 Подписан адрес:
Код этой рассылки: job.education.newrepetitor		 Отписаться
В избранное