• Манганът проявява най-висока степен на окисление. Манган (химичен елемент): свойства, приложение, обозначение, степен на окисление, интересни факти

    Най-високото ниво на окисление на манган +7 съответства на киселинния оксид Mn2O7, манганова киселина HMnO4 и неговите соли - перманганати.

    Мангановите (VII) съединения са силни окислители. Mn2O7 е зеленикаво-кафява маслена течност, при контакт с която алкохолите и етерите се запалват. Mn(VII) оксид съответства на манганова киселина HMnO4. Съществува само в разтвори, но се смята за един от най-силните (α - 100%). Максималната възможна концентрация на HMnO4 в разтвора е 20%. Солите на HMnO4 – перманганатите – са най-силните окислители; във водни разтвори, като самата киселина, имат пурпурен цвят.

    При редокс реакцииПерманганатите са силни окислители. В зависимост от реакцията на околната среда те се редуцират или до двувалентни манганови соли (в кисела среда), манганов (IV) оксид (в неутрална среда) или манганови (VI) съединения - манганати - (в алкална среда). Очевидно е, че в кисела среда окислителните способности на Mn+7 са най-силно изразени.

    2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O

    2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH

    2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH → 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O

    Перманганатите окисляват органичните вещества както в кисела, така и в алкална среда:

    2KMnO4 + 3H2SO4 + 5C2H5OH → 2MnSO4 + K2SO4 + 5CH3COH + 8H2O

    алдехиден алкохол

    4KMnO4 + 2NaOH + C2H5OH → MnO2↓ + 3CH3COH + 2K2MnO4 +

    При нагряване калиевият перманганат се разлага (тази реакция се използва за получаване на кислород в лабораторията):

    2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2

    По този начин, за мангана са характерни същите зависимости: при преминаване от по-ниска степен на окисление към по-висока, киселинните свойства на кислородните съединения се увеличават, а в OM реакциите редукционните свойства се заменят с окислителни.

    Перманганатите са токсични за тялото поради силните си окислителни свойства.

    При отравяне с перманганат като антидот се използва водороден прекис в оцетна киселина:

    2KMnO4 + 5H2O2 + 6CH3COOH → 2(CH3COO)2Mn + 2CH3COOK + 5O2 + 8H2O

    Разтворът KMnO4 е каутеризиращо и бактерицидно средство за обработка на повърхността на кожата и лигавиците. Силните окислителни свойства на KMnO4 в кисела среда са в основата на аналитичния метод на перманганатометрия, използван в клиничния анализ за определяне на окисляемостта на водата и пикочната киселина в урината.

    Човешкото тяло съдържа около 12 mg Mn в различни съединения, като 43% са концентрирани в костната тъкан. Влияе на хемопоезата, образуването на кости, растежа, възпроизводството и някои други функции на тялото.


    манганов (II) хидроксидима слабо основни свойства, окислява се от атмосферен кислород и други окислители до перманганова киселина или нейните соли манганити:

    Mn(OH)2 + H2O2 → H2MnO3↓ + H2O перманганова киселина

    (кафява утайка) В алкална среда Mn2+ се окислява до MnO42-, а в кисела среда до MnO4-:

    MnSO4 + 2KNO3 + 4KOH → K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2H2O

    Образуват се соли на манган Н2МnО4 и манган НМnО4 киселини.

    Ако в експеримента Mn2+ проявява редуциращи свойства, тогава редукционните свойства на Mn2+ са слабо изразени. При биологични процеси не променя степента на окисление. Стабилните биокомплекси Mn2+ стабилизират това състояние на окисление. Стабилизиращият ефект се проявява в дългото време на задържане на хидратиращата обвивка. Манганов(IV) оксид MnO2 е стабилно естествено манганово съединение, което се среща в четири модификации. Всички модификации са амфотерни по природа и имат редокс дуалност. Примери за редокс двойственост MnO2: МnО2 + 2КI + 3СО2 + Н2О → I2 + МnСО3 + 2КНСО3

    6MnO2 + 2NH3 → 3Mn2O3 + N2 + 3H2O

    4MnO2 + 3O2 + 4KOH → 4KMnO4 + 2H2O

    Mn(VI) съединения- нестабилен. В разтвори те могат да се превърнат в съединения Mn (II), Mn (IV) и Mn (VII): манганов оксид (VI) MnO3 е тъмночервена маса, която предизвиква кашлица. Хидратната форма на MnO3 е слаба перманганова киселина H2MnO4, която съществува само във воден разтвор. Неговите соли (манганати) лесно се разрушават в резултат на хидролиза и при нагряване. При 50°C MnO3 се разлага:

    2MnO3 → 2MnO2 + O2 и хидролизира при разтваряне във вода: 3MnO3 + H2O → MnO2 + 2HMnO4

    Производни на Mn(VII) са мангановият (VII) оксид Mn2O7 и неговата хидратна форма – киселината НМnО4, известна само в разтвор. Mn2O7 е стабилен до 10°C, разлага се експлозивно: Mn2O7 → 2MnO2 + O3

    При разтваряне в студена вода се образува киселина Mn2O7 + H2O → 2НМnО4

    Соли на манганова киселина НМnО4- перманганати. Йоните причиняват виолетовия цвят на разтворите. Те образуват кристални хидрати от типа EMnO4∙nH2O, където n = 3-6, E = Li, Na, Mg, Ca, Sr.

    Перманганат KMnO4 е силно разтворим във вода . Перманганати - силни окислители. Това свойство се използва в медицинската практика за дезинфекция, във фармакопейния анализ за идентифициране на H2O2 чрез взаимодействие с KMnO4 в кисела среда.

    Перманганатите са отрови за тялото, тяхната неутрализация може да се извърши както следва: 2KMnO4 + 5H2O2 + 6CH3COOH = 2Mn(CH3COO)2 + 2CH3COOK + 8H2O + 5O2

    За лечение на остро отравяне с перманганатизползва се 3% воден разтвор на H2O2, подкислен с оцетна киселина. Калиевият перманганат окислява органичните вещества в тъканните клетки и микробите. В този случай KMnO4 се редуцира до MnO2. Мангановият (IV) оксид може също да реагира с протеини, за да образува кафяв комплекс.

    Под въздействието на калиев перманганат KMnO4 протеините се окисляват и коагулират. Въз основа на това приложението му като външен препарат с антимикробни и каутеризиращи свойства. Освен това ефектът му се проявява само върху повърхността на кожата и лигавиците. Окислителни свойства на воден разтвор на KMnO4 използване за неутрализиране на токсични органични вещества. В резултат на окисляването се образуват по-малко токсични продукти. Например, лекарството морфин се превръща в биологично неактивен оксиморфин. Калиев перманганат Приложи в титриметричен анализ за определяне съдържанието на различни редуциращи агенти (перманганатометрия).

    Висока окислителна способност на перманганата използване по екология за оценка на замърсяването на отпадъчни води (перманганатен метод). Количеството окислен (обезцветен) перманганат определя съдържанието на органични примеси във водата.

    Използва се перманганатният метод (перманганатометрия). и в клиничните лаборатории за определяне на нивото на пикочната киселина в кръвта.

    Солите на мангановата киселина се наричат ​​перманганати.Най-известна е калиево-перманганатната сол KMnO4 - тъмнолилаво кристално вещество, умерено разтворимо във вода. Разтворите на KMnO4 имат тъмночервен цвят, а при високи концентрации - виолетов, характерен за аниони MnO4.

    Перманганаткалият се разлага при нагряване

    2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

    Калиевият перманганат е много силен окислител, лесно окислява много неорганични и органични вещества. Степента на намаляване на мангана зависи много от pH на околната среда.

    Възстановяванекалиевият перманганат в среда с различна киселинност протича в съответствие със следната схема:

    Киселинно pH<7

    манган(II) (Mn2+)

    KMnO4 + редуциращ агент Неутрална среда pH = 7

    манган(IV) (MnO2)

    Алкална среда pH>7

    манган (VI) (MnO42-)

    Mn2+ обезцветяване на разтвор KMnO4

    MnO2 кафява утайка

    Разтворът на MnO42 става зелен

    Примери за реакциис участието на калиев перманганат в различни среди (киселинни, неутрални и алкални).

    pH<7 5K2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4= 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O

    MnO4 - +8H++5℮→ Mn2++ 4H2O 5 2

    SO32- + H2O - 2ē → SO42-+2H+ 2 5

    2MnO4 - +16H++ 5SO32- + 5H2O → 2Mn2++ 8H2O + 5SO42-+10H+

    2MnO4 - +6H++ 5SO32- → 2Mn2++ 3H2O + 5SO42-

    pH = 7 3K2SO3 + 2KMnO4 + H2O = 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH

    MnO4- + 2H2O+3ē = MnO2 + 4OH- 3 2

    SO32- + H2O - 2ē → SO42-+2H+- 2 3

    2MnO4 - +4H2O + 3SO32- + 3H2O → 2MnO2 + 8OH- + 3SO42-+6H+ 6H2O + 2OH-

    2MnO4 - + 3SO32- + H2O → 2MnO2 + 2OH- + 3SO42

    pH>7 K2SO3 + 2KMnO4 + 2KOH = 2K2МnO4 + K2SO4 + Н2O

    MnO4- +1 ē → MnO42- 1 2

    SO32- + 2ОH- - 2ē → SO42-+ H2О 2 1

    2MnO4- + SO32- + 2ОH- →2MnO42- + SO42-+ H2О

    Използва се калиев перманганат KMnO4в медицинската практика като дезинфектант и антисептик за промиване на рани, изплакване, промиване и др. Светлорозов разтвор на KMnO4 се използва перорално за стомашна промивка в случай на отравяне.

    Калиевият перманганат се използва много широко като окислител.

    С помощта на KMnO4 се анализират много лекарства (например процентната концентрация (%) на разтвор на H2O2).

    Обща характеристика на d-елементите от VIIIB подгрупа. Структурата на атомите. Елементи от семейството на желязото. Степени на окисление в съединенията. Физични и химични свойства на желязото. Приложение. Разпространение и форми на срещане на d-елементите от семейството на желязото в природата. Железни соли (II, III). Комплексни съединения на желязото (II) и желязото (III).

    Общи свойства на елементите от подгрупа VIIIB:

    1) Обща електронна формула на последните нива (n - 1)d(6-8)ns2.

    2) Във всеки период има 3 елемента в тази група, образуващи триади (семейства):

    а) Семейство желязо: желязо, кобалт, никел.

    б) Семейство леки платинени метали (фамилия паладий): рутений, родий, паладий.

    в) Семейство тежки платинени метали (платиново семейство): осмий, иридий, платина.

    3) Сходството на елементите във всяко семейство се обяснява с близостта на атомните радиуси, следователно плътността в рамките на семейството е близка.

    4) Плътността се увеличава с увеличаване на броя на периода (атомните обеми са малки).

    5) Това са метали с високи точки на топене и кипене.

    6) Максималната степен на окисление на отделните елементи нараства с номера на периода (за осмий и рутений достига 8+).

    7) Тези метали са способни да включват водородни атоми в кристалната решетка; в тяхно присъствие се появява атомен водород - активен редуциращ агент. Следователно тези метали са катализатори за реакции, включващи добавянето на водороден атом.

    8) Съединенията на тези метали са боядисани.

    9) Характеристика степени на окисление за желязото +2, +3, в нестабилни съединения +6. Никелът има +2, нестабилните имат +3. Платината има +2, нестабилните имат +4.

    Желязо. Получаване на желязо(всички тези реакции протичат при нагряване)

    *4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2. Състояние: изпичане на железен пирит.

    *Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O. *Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2.

    *FeO + C = Fe + CO.

    *Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3 (термитен метод). Състояние: отопление.

    * = Fe + 5CO (разлагането на железен пентакарбонил се използва за получаване на много чисто желязо).

    Химични свойства на желязотоРеакции с прости вещества

    *Fe + S = FeS. Състояние: отопление. *2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3.

    *Fe + I2 = FeI2 (йодът е по-малко силен окислител от хлора; FeI3 не съществува).

    *3Fe + 2O2 = Fe3O4 (FeO Fe2O3 е най-стабилният железен оксид). Fe2O3 nH2O се образува във влажен въздух.

    Един от най-важните метали за металургията е манганът. Освен това като цяло е доста необичаен елемент с интересни факти, свързани с него. Важен за живите организми, необходим при производството на много сплави и химикали. Манган - снимка на която можете да видите по-долу. Това са неговите свойства и характеристики, които ще разгледаме в тази статия.

    Характеристики на химичен елемент

    Ако говорим за манган като елемент, тогава на първо място трябва да характеризираме неговата позиция в него.

    1. Намира се в четвъртия основен период, седма група, вторична подгрупа.
    2. Поредният номер е 25. Манганът е химичен елемент, чиито атоми са равни на +25. Броят на електроните е същият, неутроните - 30.
    3. Стойността на атомната маса е 54,938.
    4. Символът на химичния елемент за манган е Mn.
    5. Латинското наименование е манган.

    Намира се между хрома и желязото, което обяснява сходството му с тях по физични и химични характеристики.

    Манган - химичен елемент: преходен метал

    Ако разгледаме електронната конфигурация на дадения атом, тогава неговата формула ще изглежда така: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5. Става очевидно, че елементът, който разглеждаме, е преходен метал от d-семейството. Пет електрона в подниво 3d показват стабилността на атома, която се проявява в неговите химични свойства.

    Като метал, манганът е редуциращ агент, но повечето от неговите съединения са способни да проявяват доста силни окислителни способности. Това се дължи на различните степени на окисление и валентности, които има даден елемент. Това е особеността на всички метали от това семейство.

    По този начин манганът е химичен елемент, който се намира сред другите атоми и има свои собствени специални характеристики. Нека да разгледаме по-подробно какви са тези свойства.

    Манганът е химичен елемент. Степен на окисление

    Вече дадохме електронната формула на атома. Според него този елемент е способен да проявява няколко положителни степени на окисление. Това:

    Валентността на атома е IV. Най-стабилните съединения са тези, в които манганът показва стойности +2, +4, +6. Най-високата степен на окисление позволява на съединенията да действат като силни окислители. Например: KMnO 4, Mn 2 O 7.

    Съединенията с +2 са редуциращи агенти; мангановият (II) хидроксид има амфотерни свойства, с преобладаване на основните. Междинните степени на окисление образуват амфотерни съединения.

    История на откритието

    Манганът е химичен елемент, който не е открит веднага, а постепенно от различни учени. Въпреки това, хората са използвали неговите съединения от древни времена. Мангановият (IV) оксид се използва за производството на стъкло. Един италианец посочи факта, че добавянето на това съединение по време на химическото производство на очила оцветява цвета им в лилаво. Заедно с това, същото вещество помага за премахване на мъглата в цветните стъкла.

    По-късно в Австрия ученият Кейм успява да получи парче метален манган чрез излагане на пуролизит (манганов (IV) оксид), поташ и въглища на високи температури. Тази проба обаче имаше много примеси, които той не можа да елиминира, така че откритието не се състоя.

    Още по-късно друг учен също синтезира смес, в която значителна част е чист метал. Бергман е този, който преди това е открил елемента никел. Въпреки това не му беше съдено да завърши въпроса.

    Манганът е химичен елемент, който за първи път е получен и изолиран под формата на просто вещество от Карл Шееле през 1774 г. Той обаче направи това заедно с И. Ган, който завърши процеса на топене на парче метал. Но дори те не успяха да го освободят напълно от примесите и да получат 100% добив на продукта.

    Въпреки това точно този път атомът е открит. Същите тези учени се опитаха да го нарекат откриватели. Те избраха термина манган. След откриването на магнезия обаче започва объркване и името манган е променено на съвременното му име (H. David, 1908).

    Тъй като манганът е химичен елемент, чиито свойства са много ценни за много металургични процеси, с течение на времето се наложи да се намери начин да се получи във възможно най-чиста форма. Този проблем е решен от учени от цял ​​свят, но е решен едва през 1919 г. благодарение на работата на Р. Агладзе, съветски химик. Именно той намери начин да получи чрез електролиза чист метал със съдържание на вещество 99,98% от манганови сулфати и хлориди. Сега този метод се използва по целия свят.

    Да бъдеш сред природата

    Манганът е химичен елемент, чиято снимка на просто вещество може да се види по-долу. В природата има много изотопи на този атом, броят на неутроните в които варира значително. Така масовите числа варират от 44 до 69. Единственият стабилен изотоп обаче е елементът със стойност 55 Mn, всички останали или имат пренебрежимо кратък период на полуразпад, или съществуват в твърде малки количества.

    Тъй като манганът е химичен елемент, чиято степен на окисление е много различна, той също така образува много съединения в природата. Този елемент никога не се среща в чист вид. В минералите и рудите негов постоянен съсед е желязото. Като цяло можем да идентифицираме няколко от най-важните скали, които съдържат манган.

    1. Пиролузит. Формула на съединението: MnO 2 *nH 2 O.
    2. Псиломелан, MnO2*mMnO*nH2O молекула.
    3. Манганит, формула MnO*OH.
    4. Браунитът е по-рядко срещан от останалите. Формула Mn 2 O 3.
    5. Хаусманит, формула Mn*Mn 2 O 4.
    6. Родонит Mn 2 (SiO 3) 2.
    7. Манганови карбонатни руди.
    8. Пурпурен шпат или родохрозит - MnCO 3.
    9. Пурпурит - Mn 3 PO 4.

    Освен това могат да се идентифицират още няколко минерала, които също съдържат въпросния елемент. Това:

    • калцит;
    • сидерит;
    • глинести минерали;
    • халцедон;
    • опал;
    • пясъчно-тинови съединения.

    В допълнение към скалите и седиментните скали, минералите, манганът е химичен елемент, който е част от следните обекти:

    1. Растителни организми. Най-големите резервоари на този елемент са: воден кестен, водна леща и диатомеи.
    2. Ръждиви гъби.
    3. Някои видове бактерии.
    4. Следните животни: червени мравки, ракообразни, мекотели.
    5. Хората - дневната нужда е приблизително 3-5 mg.
    6. Водите на Световния океан съдържат 0,3% от този елемент.
    7. Общото съдържание в земната кора е 0,1% от теглото.

    Като цяло, това е 14-ият най-разпространен елемент на нашата планета. Сред тежките метали той е на второ място след желязото.

    Физични свойства

    От гледна точка на свойствата на мангана като просто вещество могат да се идентифицират няколко основни физични характеристики за него.

    1. Под формата на просто вещество той е доста твърд метал (по скалата на Моос индикаторът е 4). Цветът е сребристо-бял, на въздух се покрива със защитен оксиден филм и блести при рязане.
    2. Точката на топене е 1246 0 С.
    3. Точка на кипене - 2061 0 С.
    4. Проводимите свойства са добри, той е парамагнитен.
    5. Плътността на метала е 7,44 g/cm 3 .
    6. Съществува под формата на четири полиморфни модификации (α, β, γ, σ), различаващи се по структурата и формата на кристалната решетка и атомната плътност на опаковката. Техните точки на топене също се различават.

    Има три основни форми на манган, използвани в металургията: β, γ, σ. Алфата е по-рядко срещана, тъй като е твърде крехка в свойствата си.

    Химични свойства

    От гледна точка на химията, манганът е химичен елемент, чийто йонен заряд варира значително от +2 до +7. Това оставя отпечатък върху дейността му. В свободната си форма във въздуха манганът реагира много слабо с вода и се разтваря в разредени киселини. Въпреки това, веднага щом температурата се повиши, активността на метала рязко се увеличава.

    Така че той може да взаимодейства с:

    • азот;
    • въглерод;
    • халогени;
    • силиций;
    • фосфор;
    • сяра и други неметали.

    При нагряване без достъп на въздух металът лесно преминава в състояние на пара. В зависимост от степента на окисление, която проявява манганът, неговите съединения могат да бъдат както редуциращи, така и окислителни агенти. Някои проявяват амфотерни свойства. По този начин основните са характерни за съединения, в които е +2. Амфотерни - +4, а киселинни и силно окислителни при най-висока стойност +7.

    Въпреки факта, че манганът е сложно съединение, има малко от него. Това се дължи на стабилната електронна конфигурация на атома, тъй като неговото 3d подниво съдържа 5 електрона.

    Методи за получаване

    Има три основни начина, по които манганът (химичен елемент) се произвежда индустриално. Тъй като името се чете на латински, ние вече го обозначихме като manganum. Ако го преведете на руски, ще бъде „да, наистина изяснявам, обезцветявам“. Манганът дължи името си на свойствата си, известни от древността.

    Но въпреки популярността му, беше възможно да се получи в чиста форма за употреба едва през 1919 г. Това се прави с помощта на следните методи.

    1. Електролиза, добивът на продукта е 99,98%. Манганът се получава по този начин в химическата промишленост.
    2. Силикотермична или редукция със силиций. С този метод силициевият и мангановият (IV) оксид се сливат, което води до образуването на чист метал. Добивът е около 68%, тъй като манганът се свързва със силиций, за да образува силицид като страничен продукт. Този метод се използва в металургичната промишленост.
    3. Алуминотермичен метод - редукция с помощта на алуминий. Освен това не дава твърде висок добив на продукт; образува се манган, замърсен с примеси.

    Производството на този метал е важно за много процеси, извършвани в металургията. Дори малко добавяне на манган може значително да повлияе на свойствата на сплавите. Доказано е, че в него се разтварят много метали, запълвайки кристалната му решетка.

    Русия е на първо място в света по добив и производство на този елемент. Този процес се извършва и в страни като:

    • Китай.
    • Казахстан.
    • Грузия.
    • Украйна.

    Промишлена употреба

    Манганът е химичен елемент, чиято употреба е важна не само в металургията. но и в други области. В допълнение към метала в неговата чиста форма, различни съединения на даден атом също са от голямо значение. Нека очертаем основните.

    1. Има няколко вида сплави, които благодарение на мангана имат уникални свойства. Например, той е толкова здрав и устойчив на износване, че се използва за топене на части за багери, машини за обработка на камък, трошачки, топкови мелници и бронирани части.
    2. Мангановият диоксид е основен окислителен елемент в галванопластиката; използва се при създаването на деполяризатори.
    3. Много манганови съединения са необходими за извършване на органичен синтез на различни вещества.
    4. Калиевият перманганат (или калиев перманганат) се използва в медицината като силен дезинфектант.
    5. Този елемент е част от бронз, месинг и образува собствена сплав с мед, която се използва за производството на самолетни турбини, лопатки и други части.

    Биологична роля

    Дневната нужда от манган за човека е 3-5 mg. Дефицитът на този елемент води до депресия на нервната система, нарушения на съня, тревожност и световъртеж. Неговата роля все още не е напълно проучена, но е ясно, че на първо място влияе върху:

    • височина;
    • дейност на половите жлези;
    • работата на хормоните;
    • образуване на кръв.

    Този елемент присъства във всички растения, животни и хора, което доказва неговата важна биологична роля.

    Манганът е химичен елемент, интересни факти за който могат да впечатлят всеки човек и да го накарат да разбере колко е важен. Нека ви представим най-основните от тях, които са намерили своя отпечатък в историята на този метал.

    1. По време на трудните времена на гражданската война в СССР един от първите експортни продукти беше руда, съдържаща големи количества манган.
    2. Ако мангановият диоксид се слее със селитра и след това продуктът се разтвори във вода, ще започнат невероятни трансформации. Първо разтворът ще стане зелен, след това цветът ще се промени на син и след това на виолетов. Накрая ще стане пурпурен и постепенно ще се образува кафява утайка. Ако разклатите сместа, зеленият цвят ще се възстанови отново и всичко ще се повтори. Именно за това калиевият перманганат получи името си, което се превежда като „минерал хамелеон“.
    3. Ако в почвата се добавят торове, съдържащи манган, продуктивността на растенията ще се увеличи и скоростта на фотосинтезата ще се увеличи. Зимната пшеница ще образува по-добре зърна.
    4. Най-големият блок от мангановия минерал родонит е тежал 47 тона и е открит в Урал.
    5. Има тройна сплав, наречена манганин. Състои се от елементи като мед, манган и никел. Уникалността му е, че има високо електрическо съпротивление, което не зависи от температурата, а се влияе от налягането.

    Разбира се, това не е всичко, което може да се каже за този метал. Манганът е химичен елемент, интересните факти за който са доста разнообразни. Особено ако говорим за свойствата, които придава на различни сплави.

    Манганът е твърд, сив метал. Неговите атоми имат електронна конфигурация на външната обвивка

    Металният манган реагира с вода и реагира с киселини, за да образува манганови (II) йони:

    В различни съединения манганът проявява степени на окисление. Колкото по-висока е степента на окисление на мангана, толкова по-голяма е ковалентната природа на съответните му съединения. С увеличаване на степента на окисление на мангана се увеличава и киселинността на неговите оксиди.

    Манган (II)

    Тази форма на манган е най-стабилна. Има външна електронна конфигурация с по един електрон във всяка от петте орбитали.

    Във воден разтвор мангановите (II) йони се хидратират, за да образуват бледорозов комплексен йон, хексаакваманган (II). Този йон е стабилен в кисела среда, но образува бяла утайка от манганов хидроксид в алкална среда. Мангановият (II) оксид има свойства на основните оксиди.

    Манган (III)

    Манганът (III) съществува само в комплексни съединения. Тази форма на манган е нестабилна. В кисела среда манганът (III) се диспропорционира на манган (II) и манган (IV).

    Манган (IV)

    Най-важното съединение на манган (IV) е оксидът. Това черно съединение е неразтворимо във вода. Приписва йонна структура. Стабилността се дължи на високата енталпия на решетката.

    Мангановият (IV) оксид има слабо амфотерни свойства. Той е силен окислител, например измества хлора от концентрираната солна киселина:

    Тази реакция може да се използва за производство на хлор в лабораторията (вижте раздел 16.1).

    Манган (VI)

    Това състояние на окисление на мангана е нестабилно. Калиев манганат (VI) може да се получи чрез сливане на манганов (IV) оксид с някакъв силен окислител, например калиев хлорат или калиев нитрат:

    Калиевият манганат (VI) е зелен на цвят. Стабилен е само в алкален разтвор. В кисел разтвор се диспропорционира на манган (IV) и манган (VII):

    Манган (VII)

    Манганът има това състояние на окисление в силно киселинен оксид. Най-важното съединение на манган (VII) обаче е калиевият манганат (VII) (калиев перманганат). Това твърдо вещество се разтваря много добре във вода, образувайки тъмнолилав разтвор. Манганатът има тетраедрична структура. В леко кисела среда той постепенно се разлага, образувайки манганов (IV) оксид:

    В алкална среда калиевият манганат (VII) се редуцира, образувайки първо зелен калиев манганат (VI) и след това манганов (IV) оксид.

    Калиевият манганат (VII) е силен окислител. В достатъчно кисела среда се редуцира, образувайки манганови (II) йони. Стандартният редокс потенциал на тази система е , което надвишава стандартния потенциал на системата и следователно манганатът окислява хлоридния йон до хлорен газ:

    Окислението на манганатния хлориден йон протича съгласно уравнението

    Калиевият манганат (VII) се използва широко като окислител в лабораторната практика, напр.

    за производство на кислород и хлор (виж глави 15 и 16);

    да извърши аналитичен тест за серен диоксид и сероводород (виж глава 15); в препаративната органична химия (виж глава 19);

    като обемен реагент в редокс титриметрията.

    Пример за титриметрично използване на калиев манганат (VII) е количественото определяне с негова помощ на желязо (II) и етандиоати (оксалати):

    Въпреки това, тъй като калиевият манганат (VII) е трудно да се получи с висока чистота, той не може да се използва като първичен титриметричен стандарт.

    ЧАСТ 1

    1. Окислително състояние (s.o.) еусловният заряд на атомите на даден химичен елемент в сложно вещество, изчислен въз основа на предположението, че то се състои от прости йони.

    Вие трябва да знаете!

    1) Във връзка с. О. водород = +1, с изключение на хидриди .
    2) Във връзка с. О. кислород = -2, с изключение на пероксиди  и флуориди 
    3) Степента на окисление на металите винаги е положителна.

    За металите от основните подгрупи на първите три групи p. О. константа:

    Метали от IA група - стр. О. = +1,
    Метали от група IIA - p. О. = +2,
    Метали от IIIА група - т. О. = +3. 4

    В свободни атоми и прости вещества p. О. = 0,5

    Общо s. О. всички елементи във връзката = 0.

    2. Начин на образуване на именадвуелементни (бинарни) съединения.

    4. Попълнете таблицата „Имена и формули на бинарни съединения.“


    5. Определете степента на окисление на елемента от сложното съединение, подчертано с шрифт.


    ЧАСТ 2

    1. Определете степента на окисление на химичните елементи в съединенията, като използвате техните формули. Запишете имената на тези вещества.

    2. Разделете веществата FeO, Fe2O3, CaCl2, AlBr3, CuO, K2O, BaCl2, SO3 на две групи. Запишете имената на веществата, като посочите степента им на окисление.

    3. Установете съответствие между името и степента на окисление на атом на химичен елемент и формулата на съединението.

    4. Съставете формули за веществата по имена.

    5. Колко молекули има в 48 g серен (IV) оксид?

    6. Използвайки интернет и други източници на информация, подгответе съобщение за използването на всяко бинарно съединение съгласно следния план:

    1) формула;
    2) име;
    3) свойства;
    4) приложение.

    H2O вода, водороден оксид. Водата при нормални условия е течност, безцветна, без мирис и синя в дебел слой. Точката на кипене е около 100⁰С. Е добър разтворител. Водната молекула се състои от два водородни атома и един кислороден атом, това е нейният качествен и количествен състав. Това е сложно вещество, характеризиращо се със следните химични свойства: взаимодействие с алкални метали, алкалоземни метали.

    Обменните реакции с вода се наричат ​​хидролиза. Тези реакции са от голямо значение в химията.

    7. Степента на окисление на мангана в съединението K2MnO4 е равна на:

    8. Хромът има най-ниската степен на окисление в съединението, чиято формула е:

    1) Cr2O3

    9. Хлорът проявява максималното си състояние на окисление в съединение, чиято формула е:

    Прочетете още: