Подруппа марганца

Подгруппа марганца
Побочная подгруппа VII группы
 
Свойства элементов подгруппы марганца

 

 

Атомный
номер
Название
Электронная
конфигурация

 
r
г/см
3
t°пл.
°C
t°кип.
°C
ЭО
Атомный
радиус,
нм
Степень
окисления
25
Марганец Mn [Ar] 3d54s2
7,45
1244
1962
1,6
0,131
+2,+3,+4,
+5,+6,+7
43
Технеций Tc [Kr] 4d55s2
11,5
2172
4876
1,36
0,136
+2,+3,+4,
+5,+6,+7
75
Рений Re [Xe] 4f145d56s2
20,53
3180
5600
1,46
0,137
+3,+4,+5,
+6,+7

 

Физические свойства
 
Серебристо-белые, тугоплавкие металлы.
 
Химические свойства
 

      1. В ряду Mn – Tc – Re химическая активность понижается. Mn – металл средней активности, в ряду напряжений стоит до водорода и растворяется в соляной и серной кислотах:

 
Mn + 2H+ ® Mn2+ + H2­

              Re и Tc стоят в ряду напряжений после водорода. Они реагируют только с азотной кислотой:
      

3Tc + 7HNO3 ® 3HTcO4 + 7NO­ + 2H2O
 

      2. С увеличением степени окисления усиливается кислотный характер оксидов и гидроксидов. (RO – основные; R2O7 – кислотные, им соответствуют кислоты HRO4).

 
Марганец и его соединения
 
Марганец
 
Электронная конфигурация валентного слоя
 
 
Получение
 
Алюмотермия: 3MnO2 + 4Al ® 2Al2O3 + 3Mn
 
Химические свойства
 
Металл средней активности. На воздухе покрывается тонкой плёнкой оксидов. Реагирует с неметаллами, например, с серой:
 
Mn + S ® MnS
Растворяется в кислотах:
Mn + 2HCl ® MnCl2 + H2­
(При этом образуются соединения двухвалентного марганца).
 
Соединения Mn(II)
 
Оксид марганца (II) MnO получается восстановлением природного пиролюзита MnO2 водородом:
 
MnO2 + H2 ® MnO + H2O
 
Гидроксид марганца (II) Mn(OH)2 - светло-розовое нерастворимое в воде основание:
 
MnSO4 + 2NaOH ® Mn(OH)2¯ + Na2SO4
Mn2+ + 2OH- ® Mn(OH)2
 
Легко растворимо в кислотах:
Mn(OH)2 + 2HCl ® MnCl2 + 2H2O
Mn(OH)2 + 2H+ ® Mn2+ + 2H2O
 
На воздухе Mn(OH)2 быстро темнеет в результате окисления:
 
2Mn(OH)2 + O2 + 2H2O ® 2[MnO2 • 2H2O]
 
При действии сильных окислителей наблюдается переход Mn2+ в MnO4-:
 
2Mn(OH)2 + 5Br2 + 12NaOH  –кат.CuSO4®  2NaMnO4 + 10NaBr + 8H2O
2Mn(NO3)2 + 5PbO2 + 6HNO3 ® 2HMnO4 + 5Pb(NO3)2 + 2H2O
2Mn(NO3)2 + 5NaBiO3 + 16HNO3 ® 2HMnO4 + 5NaNO2 + 5Bi(NO3)3 + 7H2O
 
 
Оксид марганца (IV) MnO2 - тёмно-коричневый порошок, нерастворимый в воде. Образуется при термическом разложении нитрата марганца (II):
 
Mn(NO3)2  ®  MnO2 + 2NO2­
 
При сильном нагревании теряет кислород, превращаясь в Mn2O3 (при 600°C) или Mn3O4 (при 1000°C).
Сильный окислитель:
MnO2 + 4HCl ® MnCl2 + Cl2­ + 2H2O
 
При сплавлении с содой и селитрой образует манганат натрия тёмно - зелёного цвета:
 
MnO2 + Na2CO3 + NaNO3  ®  Na2MnO4 + NaNO2 + CO2­
 
Манганаты также могут быть получены при восстановлении перманганатов в щелочной среде:
 
Na2SO3 + 2KMn+7O4 + 2KOH ® Na2SO4 + 2K2Mn+6O4 + H2O
 
Гидролиз манганатов протекает по схеме:
 
3K2MnO4 + 2H2O « 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
 
    
                    MnO2                MnO42-               MnO4-
     
                         SO32-                  Cl2   
             бурый
            осадок
                              ––                        ––®


     раствор ®                   ¬ раствор                    ¬ раствор
                                        H+­¯OH-
   
                                         
                                      бурый
                                       осадок
              
                
 
3MnO42- + 2H2O « 2MnO4- + MnO2 + 4OH-
 
За способность обратимо менять окраску манганат калия называют "минеральным хамелеоном".
 
Оксид марганца (VII) Mn2O7 - тёмно-зелёная жидкость, кислотный оксид. Получают действием концентрированной серной кислоты на кристаллический KMnO4 (марганцевая кислота HMnO4  нестабильна):
 
2KMnO4 + H2SO4 ® Mn2O7¯ + K2SO4 + H2O
 
При растворении в щелочах образует перманганаты:
 
Mn2O7 + 2KOH ® 2KMnO4 + H2O
 
Перманганат калия KMn+7O4 -тёмно-фиолетовое кристаллическое вещество, растворимое в воде. При нагревании разлагается с выделением кислорода:
 
2KMnO4  –t°®  K2MnO4 + MnO2 + O2­
 
Сильный окислитель, причём восстанавливается в кислой среде до Mn2+, в нейтральной – до Mn+4O2, а в щелочной – до Mn+6O42-.

Другие записи

10.06.2016. Подгруппа цинка
Свойства элементов II группыпобочной подгруппы (подгруппы цинка) Атомный номер Название Электронная конфигурация Атомный радиус, нм r г/см3 t°пл. °С t°кип. °С ЭО Степени окисления 30 Цинк…
10.06.2016. Подгруппа хрома
Подгруппа хрома - побочная подгруппа VI группы Свойства элементов подгруппы хрома Атомный номер Название Электронная конфигурация   r г/см3 t°пл. °C t°кип. °C ЭО Атомный радиус, нм Степень окисления 24 Хром…
10.06.2016. Подгруппа меди
Подгруппа меди – побочная подгруппа I группы Свойства элементов подгруппы меди Атомный номер Название Электронная конфигурация   r г/см3 t°пл. °C t°кип. °C ЭО Атомный радиус, нм Удельная злектро- проводность м,мм-2,ом-1 Степень окисления 29 Медь…
10.06.2016. Подгруппа железа
Свойства элементов подгруппы железа  Атомный номер Название Электронная конфигурация   r г/см3 t°пл. °C t°кип. °C ЭО Атомный радиус, нм Степень окисления 26 Железо…
10.06.2016. Подгруппа алюминия
Свойства элементов подгруппы алюминия Атомный номер Название Электронная конфигурация   r г/см3 t°пл. °C t°кип. °C ЭО ПИ эВ Атомный радиус, нм Степень окисления 5 Бор…