Химия марганца и его соединений
Так же, как и хром, в природе марганец встречается в виде оксидов: пиролюзита MnO2, гаусманита Mn3O4, браунита Mn2O3. Встречается марганец и в железных рудах. Совместным восстановлением железных и марганцевых руд получают ферромарганец, содержащий 80-85% марганца и используемый в производстве стали и чугуна. Чистый марганец получают алюминотермией или электролизом растворов сульфата или хлорида марганца.
Марганец - серебристо-белый твердый и хрупкий металл. Марганец вытесняет водород из соляной кислоты, реагирует с серной и азотной кислотами:
Mn + 2HCl ® MnCl2 + H2
Mn + 2H2SO4 ® MnSO4 + SO2 + 2H2O
3Mn + 8HNO3 (1:1) ® 3Mn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Марганец образует несколько оксидов. С повышением степени окисления марганца, свойства этих оксидов изменяются: оксиды марганца (II и III) - основные, оксид марганца (IV) - амфотерный, оксиды марганца (VI и VII) - кислотные.
Нерастворимый в воде гидроксид марганца (II) может быть получен действием щелочей на соли марганца:
MnSO4 + 2NaOH ® Mn(OH)2¯ + Na2SO4
Гидроксид марганца(II) имеет основные свойства (но не кислотные):
Mn(OH)2¯ + 2NaOH ¹
Mn(OH)2¯ + H2SO4 ® MnSO4 + 2H2O
а также восстановительные свойства, он окисляется на воздухе:
2Mn(OH)2¯ + O2 ® MnO2¯ + 2H2O
Действием сильных окислителей, таких как висмутат натрия NaBiO3 или оксид свинца(IV) PbO2, соли марганца(II) могут быть окислены в кислой среде до фиолетовой марганцовой кислоты HMnO4.
2Mn(NO3)2 + 16HNO3 + 5NaBiO3 ® 2HMnO4 + 5Bi(NO3)3 +
+ 5NaNO3 + 7H2O
Устойчивый оксид марганца(IV) MnO2 имеет амфотерные свойства и растворяется в кислотах и щелочах. В кислой среде MnO2 является сильным окислителем, способным выделить хлор из соляной кислоты:
MnO2 + 4HCl ® MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Оксид марганца(VI) MnO3 и соответствующая ему марганцовистая кислота H2MnO4 неустойчивы. Несколько более устойчивы соли этой кислоты - манганаты, например, K2MnO4, имеющие в растворах зеленый цвет.
Марганцовая кислота HMnO4 и соответствующие ей соли - перманганаты, например, KMnO4, имеют в растворах характерный фиолетовый цвет. Пеманганаты являются сильными окислителями, особенно в кислой среде. Продуктами восстановления перманганат-ионов могут быть ионы Mn2+ (бесцветный раствор в кислой среде), черно-бурый осадок MnO2 (в нейтральной или слабощелочной среде) или ионы MnO42- (зеленый раствор в сильнощелочной среде):
2KMnO4 + 3H2SO4 + 5Na2SO3 ® 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 +
+ 3H2O
2KMnO4 + H2O + 3Na2SO3 ® 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH
2KMnO4 + 2KOH + Na2SO3 ® 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O
Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 1493;