Mangan. Compuși de mangan Compuși de hidrogen al manganului
ÎN 1. Stabiliți o corespondență între formula unei substanțe și valoarea stării de oxidare a sulfului din aceasta:
FORMULA GRADULUI DE OXIDAREA SUBSTANȚEI
A) NaHS03 1) -2
B) SO3 2) -1
B) MgS 3) 0
D) CaSO3 4) +4 5) +6
ÎN 2. Stabiliți o corespondență între denumirea substanței și tipul de legătură dintre atomii din aceasta: DENUMIREA SUBSTANȚEI TIP DE COMUNICARE
A) fluorură de calciu 1) covalentă nepolară
B) argint 2) polar covalent
C) monoxid de carbon (IV) 3) ionic
D) clor 4) metal
IN 3. Stabiliți o corespondență între configurația electronică a nivelului de energie externă a atomilor unui element chimic și formula compusului său de hidrogen volatil:
FORMULA ELECTRONICĂ FORMULA UNUI COMPUS DE HIDROGEN VOLATIL
A) ns2np2 1) HR
B) ns2np3 2) RH3
B) ns2np4 3) H2R
D) ns2np5 4) RH4
C1. Ce masă de precipitat se formează atunci când 448 litri de dioxid de carbon (N.O.) sunt trecuți printr-un exces de soluție de hidroxid de calciu?
1) EO3
2) E2O7
3) E2O3
4)EO2
2. Valența arsenului într-un compus volatil de hidrogen:
1) II
2) III
3) V
4) eu
3. Cele mai pronunțate proprietăți metalice sunt exprimate în elementul:
1) Grupa II, subgrup secundar, 5 perioade.
2) Grupa II, subgrupa principală, 2 perioade
2) Grupa I, subgrupa principală, 2 perioade
4) Grupa I, subgrupa principală, 3 perioade.
4. O serie în care elementele sunt dispuse în ordinea crescătoare a electronegativității este:
1) AS,N,P
2) P,Si.Al
3) Te, Sc, S
4) F, CI, Br
compusul hidrogen și hidroxidul.Ce proprietăți (bazice, acide sau amfotere) au ele? Alcătuiți formula sa grafică și determinați posibilitățile de valență ale unui atom al acestui element chimic
Va rog sa ma ajutati sa pictez elementul, conform planului :) Sr1) numele elementului chimic, simbolul acestuia
2) Masa atomică relativă (rotunjită la cel mai apropiat număr întreg)
3) număr de serie
4) sarcina nucleului unui atom
5) numărul de protoni și neutroni din nucleul unui atom
6) numărul total de electroni
7) numărul perioadei în care se află elementul
8) numărul grupului și subgrupul (principal și secundar) în care se află elementul
9) diagrama structurii atomului (distribuția electronilor peste straturile electronice)
10) configurația electronică a unui atom
11) proprietăți chimice ale unei substanțe simple (metal sau nemetal), compararea naturii proprietăților cu vecinii pe subgrup și perioadă
12) starea de oxidare maximă
13) formula oxidului superior și natura lui (acid, amfoter, bazic), reacții caracteristice
14) formula hidroxidului superior și natura acestuia (acid, amfoter, bazic), reacții caracteristice
15) stare minimă de oxidare
16) formula unui compus hidrogen volatil
2. Trei particule: Ne0, Na+ u F- - au aceleași:
A) numărul de protoni;
B) numărul de neutroni;
B) numărul de masă;
D) numărul de electroni.
3. Ionul are cea mai mare rază:
4. Din următoarele formule electronice, selectați-o pe cea care corespunde elementului d din perioada a 4-a: a) ..3s23p64s23d5;
B)..3s23p64s2;
C) ... 3s23p64s23d104s2;
D)..3s23p64s23d104p65s24d1.
5. Formula electronică a atomului este 5s24d105p3. Formula compusului său de hidrogen este:
6. Din următoarele formule electronice, selectați-o pe cea care corespunde elementului care formează cel mai mare oxid din compoziția R2O7:
B)..3s23p64s23d5;
D)..4s23d104p2.
7. O serie de elemente, dispuse în ordinea întăririi proprietăților nemetalice:
A) Mg, Si, Al;
8. Cele mai asemănătoare proprietăți fizice și chimice sunt substanțe simple formate din elemente chimice:
9. Natura oxizilor din seria P2O5 - SiO2 - Al2O3 - MgO se modifică:
A) de la bazic la acid;
B) de la acid la bazic;
C) de la bazic la amfoter;
D) de la amfoter la acid.
10. Natura hidroxizilor superiori formați din elementele subgrupului principal al grupei 2 se modifică odată cu creșterea numărului de serie:
A) de la acid la amfoter;
B) de la bazic la acid;
C) de la amfoter la bazic;
D) de la acid la bazic.
Manganul este un metal dur de culoare gri. Atomii săi au o configurație electronică învelișului exterior
Manganul metalic interacționează cu apa și reacționează cu acizii pentru a forma ioni de mangan (II):
În diverși compuși, manganul detectează stările de oxidare.Cu cât este mai mare starea de oxidare a manganului, cu atât este mai mare natura covalentă a compușilor săi corespunzători. Odată cu creșterea stării de oxidare a manganului, crește și aciditatea oxizilor săi.
Mangan (II)
Această formă de mangan este cea mai stabilă. Are o configurație electronică externă cu câte un electron în fiecare dintre cei cinci orbitali.
Într-o soluție apoasă, ionii de mangan (II) sunt hidratați, formând un ion complex de hexaacvamangan (II) roz pal.Acest ion este stabil într-un mediu acid, dar formează un precipitat alb de hidroxid de mangan într-un mediu alcalin. Mangan (II) oxidul are proprietățile oxizilor bazici.
Mangan (III)
Manganul (III) există numai în compuși complecși. Această formă de mangan este instabilă. Într-un mediu acid, manganul (III) este disproporționat în mangan (II) și mangan (IV).
Mangan (IV)
Cel mai important compus de mangan (IV) este oxidul. Acest compus negru este insolubil în apă. Are o structură ionică. Stabilitatea se datorează entalpiei retice ridicate.
Oxidul de mangan (IV) are proprietăți slab amfotere. Este un agent oxidant puternic, de exemplu, înlocuind clorul din acidul clorhidric concentrat:
Această reacție poate fi utilizată pentru a produce clor în laborator (vezi secțiunea 16.1).
Mangan (VI)
Această stare de oxidare a manganului este instabilă. Manganatul de potasiu (VI) poate fi obținut prin fuzionarea oxidului de mangan (IV) cu un agent oxidant puternic, cum ar fi cloratul de potasiu sau nitratul de potasiu:
Manganatul (VI) de potasiu are o culoare verde. Este stabil doar în soluție alcalină. Într-o soluție acidă, este disproporționat în mangan (IV) și mangan (VII):
Mangan (VII)
Manganul are o astfel de stare de oxidare într-un oxid puternic acid. Cu toate acestea, cel mai important compus de mangan (VII) este manganat de potasiu (VII) (permanganat de potasiu). Acest solid se dizolvă foarte bine în apă, formând o soluție violet închis. Manganatul are o structură tetraedrică. Într-un mediu ușor acid, se descompune treptat, formând oxid de mangan (IV):
Într-un mediu alcalin, manganatul de potasiu (VII) este redus, formând mai întâi manganat de potasiu verde (VI), iar apoi oxid de mangan (IV).
Manganatul de potasiu (VII) este un agent oxidant puternic. Într-un mediu suficient de acid, se reduce, formând ioni de mangan(II). Potențialul redox standard al acestui sistem este , care depășește potențialul standard al sistemului și, prin urmare, manganatul oxidează ionul de clorură la clor gazos:
Oxidarea manganatului de ion clorură se desfășoară conform ecuației
Manganatul de potasiu (VII) este utilizat pe scară largă ca agent oxidant în practica de laborator, de exemplu
pentru a obține oxigen și clor (vezi cap. 15 și 16);
pentru efectuarea unui test analitic pentru dioxid de sulf și hidrogen sulfurat (vezi cap. 15); în chimia organică preparativă (vezi cap. 19);
ca reactiv volumetric în titrimetria redox.
Un exemplu de aplicare titrimetrică a manganatului de potasiu (VII) este determinarea cantitativă a fierului (II) și etandioaților (oxalați) cu acesta:
Cu toate acestea, deoarece manganatul de potasiu (VII) este dificil de obținut la puritate ridicată, nu poate fi utilizat ca standard titrimetric primar.
] a interpretat-o ca o bandă de tranziție 0-0 asociată cu starea fundamentală a moleculei. El a atribuit aceleiași tranziții electronice benzile mai slabe 620nm (0-1) și 520nm (1-0). Nevin [42NEV, 45NEV] a efectuat o analiză a structurii rotaționale și fine a benzilor de 568 și 620 nm (5677 și 6237 Å) și a determinat tipul tranziției electronice 7 Π - 7 Σ. Lucrările ulterioare [48NEV/DOY, 52NEV/CON, 57HAY/MCC] au analizat structura rotațională și fină a mai multor benzi ale tranziției 7 Π - 7 Σ (A 7 Π - X 7 Σ +) ale MnH și MnD.
Metodele de spectroscopie laser de înaltă rezoluție au făcut posibilă analiza structurii hiperfină a liniilor din banda 0-0 A 7 Π - X 7 Σ + , datorită prezenței unui spin nuclear în izotopul de mangan 55 Mn (I=2,5). ) și protonul 1 H (I=1/2) [ 90VAR/FIE, 91VAR/FIE, 92VAR/GRA, 2007GEN/STE].
Structura rotațională și fină a mai multor benzi MnH și MnD în regiunile spectrale aproape IR și violet a fost analizată în [88BAL, 90BAL/LAU, 92BAL/LIN]. S-a stabilit că benzile aparțin celor patru tranziții de cvintet cu o stare electronică inferioară comună: b 5 Π i - a 5 Σ + , c 5 Σ + - a 5 Σ + , d 5 Π i - a 5 Σ + și e 5 Σ + - a 5 Σ + .
Spectrul vibrațional-rotațional al MnH și MnD a fost obținut în lucrări. Se efectuează analiza structurii rotative și fine a tranzițiilor vibraționale (1-0), (2-1), (3-2) în starea electronică fundamentală X 7 Σ +.
Spectrele MnH și MnD într-o matrice de temperatură joasă au fost studiate în [78VAN/DEV, 86VAN/GAR, 86VAN/GAR2, 2003WAN/AND]. Frecvențele vibraționale ale MnH și MnD în argon solid [78VAN/DEV, 2003WAN/AND], neon și hidrogen [2003WAN/AND] sunt apropiate de ΔG 1/2 în faza gazoasă. Valoarea deplasării matricei (maxim în argon pentru MnH ~ 11 cm–1) este tipică pentru moleculele cu o natură relativ ionică a legăturii.
Spectrul de rezonanță paramagnetică a electronilor obținut în [78VAN/DEV] a confirmat simetria stării fundamentale 7 Σ. Parametrii de structură hiperfină obținuți în [78VAN/DEV] au fost rafinați în [86VAN/GAR, 86VAN/GAR2] prin analiza spectrului de rezonanță dublă electron-nuclear.
Spectrul fotoelectron al anionilor MnH - și MnD - a fost obținut în [83STE/FEI]. Spectrul a identificat tranziții atât la starea fundamentală a unei molecule neutre, cât și cele excitate cu energii T 0 = 1725±50 cm -1 și 11320±220 cm -1 . Pentru prima stare excitată s-a observat o progresie vibrațională de la v = 0 la v = 3, constante de vibrație w e = 1720±55 cm -1 și w e X e = 70±25 cm -1 . Simetria stărilor excitate nu a fost determinată, s-au făcut doar presupuneri bazate pe concepte teoretice [83STE/FEI, 87MIL/FEI]. Datele obținute ulterior din spectrul electronic [88BAL, 90BAL/LAU] și rezultatele calculului teoretic [89LAN/BAU] au arătat fără ambiguitate că stările excitate din spectrul fotoelectronilor sunt a 5 Σ + și b 5 Π i .
Calculele inițiale ale MnH au fost efectuate prin diferite metode în [73BAG/SCH, 75BLI/KUN, 81DAS, 83WAL/BAU, 86CHO/LAN, 89LAN/BAU, 96FUJ/IWA, 2003WAN/AND, 2004RIN/TEL, 2004RIN/TEL, 2005BAL/2000. 2006FUR/ PER, 2006KOS/MAT]. În toate lucrările s-au obținut parametrii stării fundamentale care, în opinia autorilor, sunt în bună concordanță cu datele experimentale.
În calculul funcţiilor termodinamice au fost incluse următoarele: a) starea fundamentală X 7 Σ + ; b) stări excitate observate experimental; c) stările d 5 Δ și B 7 Σ + calculate în [89LAN/BAU]; d) stări sintetice (estimate), luând în considerare alte stări legate ale moleculei până la 40000 cm -1 .
Constantele vibraționale ale stării fundamentale ale MnH și MnD au fost obținute în [52NEV/CON, 57HAY/MCC] și cu o precizie foarte mare în [89URB/JON, 91URB/JON, 2005GOR/APP]. În tabel. Valorile Mn.4 sunt din [2005GOR/APP].
Constantele de rotație ale stării fundamentale MnH și MnD au fost obținute în [ 42NEV, 45NEV, 48NEV/DOY, 52NEV/CON, 57HAY/MCC, 74PAC, 75KOV/PAC, 89URB/JON, 91URB/JON, 92VAR/GRA, 2005, 2005 2007GEN /STE]. Diferențele în valorile B0 se află în intervalul 0,001 cm -1, fie în 0,002 cm -1. Acestea se datorează preciziei diferitelor măsurători și metodelor diferite de prelucrare a datelor. În tabel. Valorile Mn.4 sunt din [2005GOR/APP].
Energiile stărilor excitate observate se obțin după cum urmează. Pentru starea a 5 Σ + se adoptă valoarea T 0 din [ 83STE/FEI ] (vezi mai sus). Pentru alte stări de cvintet din Tabel. Mn.4 sunt energiile obținute prin adăugarea la T 0 a 5 Σ + valorile T = 9429,973 cm -1 și T = 11839,62 cm -1 [ 90BAL/LAU ], T 0 = 20880,56 cm -1 și T 0 = 22331,25 cm -1 [ 92BAL/LIN ]. Pentru stat A 7 Π arată valoarea lui Te din [ 84HUG/GER ].
Energie de stat d 5 D calculat în [89LAN/BAU] se reduce cu 2000 cm -1 , ceea ce corespunde diferenței dintre energia experimentală și cea calculată a stării b 5 Π i . Energia B 7 Σ + este estimată prin adăugarea la energia experimentală A 7 Π diferențele de energie ale acestor stări pe graficul curbelor de potențial [ 89LAN/BAU ].
Constantele vibraționale și rotaționale ale stărilor excitate ale MnH nu au fost utilizate în calculele funcțiilor termodinamice și sunt date în Tabelul Mn.4 pentru referință. Constantele vibraționale sunt date conform [ 83STE/FEI ] (a 5 Σ +), [ 90BAL/LAU ] ( c 5 Σ +), [ 92BAL/LIN ] ( d 5 Π i , e 5 Σ +), [ 84 HUG/HER ] ( A 7a). Constantele de rotație sunt date conform [90BAL/LAU] ( b 5 Π i , c 5 Σ +), [ 92BAL/LIN ] (a 5 Σ + , d 5 Π i , e 5 Σ +), [ 92VAR/GRA ] ( B 0 și D 0 A 7 Π) și [ 84HUG/GER ] (a 1 A 7a).
Modelul ionic Mn + H - a fost folosit pentru a estima energiile stărilor electronice neobservate. Conform modelului, sub 20.000 cm -1 molecula nu are alte stări decât cele deja luate în calcul, adică. acele stări care au fost observate în experiment și/sau obținute în calcul [89LAN/BAU]. Peste 20000 cm -1, modelul prezice un număr mare de stări electronice suplimentare aparținând a trei configurații ionice: Mn + (3d 5 4s)H - , Mn + (3d 5 4p)H - și Mn + (3d 6)H - . Aceste stări se compară bine cu stările calculate în [2006KOS/MAT]. Energiile de stare estimate din model sunt ceva mai precise, deoarece iau în considerare datele experimentale. Datorită numărului mare de stări estimate peste 20000 cm -1, acestea sunt combinate în stări sintetice la mai multe niveluri de energie (vezi nota din Tabelul Mn.4).
Funcțiile termodinamice ale MnH(g) au fost calculate folosind ecuațiile (1.3) - (1.6) , (1.9) , (1.10) , (1.93) - (1.95) . Valori Q ext iar derivatele sale au fost calculate prin ecuațiile (1.90) - (1.92) luând în considerare paisprezece stări excitate sub presupunerea că Q nr.vr ( i) = (p i /p X)Q nr.vr ( X). Funcția de partiție vibrațional-rotațională a stării X 7 Σ + și derivatele acesteia au fost calculate folosind ecuațiile (1.70) - (1.75) prin însumare directă asupra nivelurilor de energie. Calculele au luat în considerare toate nivelurile de energie cu valori J< J max ,v , unde J max ,v a fost găsit din condițiile (1.81) . Nivelurile vibrațional-rotaționale ale stării X 7 Σ + au fost calculate folosind ecuațiile (1.65), valorile coeficienților Y kl din aceste ecuații au fost calculate folosind relațiile (1.66) pentru modificarea izotopică corespunzătoare amestecului natural de izotopi de hidrogen din constantele moleculare de 55 Mn 1 H date în tabel. Mn.4 . Valorile coeficientului Y kl , precum și cantitățile v max si J lim sunt date în tabel. Mn.5 .
Principalele erori în funcțiile termodinamice calculate MnH(g) se datorează metodei de calcul. Erori în valorile lui Φº( T) la T= 298,15, 1000, 3000 și 6000 K sunt estimate la 0,16, 0,4, 1,1 și, respectiv, 2,3 J × K -1 × mol -1 .
Funcțiile termodinamice ale MnH(r) au fost calculate anterior fără a ține cont de stările excitate de până la 5000 K în [74SCH] și ținând cont de stările excitate de până la 6000 K în [
D° 0 (MnH) = 140 ± 15 kJ × mol -1 = 11700 ± 1250 cm -1.
revizuire generală
Manganul este un element al subgrupei VIIB din perioada a IV-a. Structura electronică a atomului este 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2, cele mai caracteristice stări de oxidare în compuși sunt de la +2 la +7.
Manganul aparține elementelor destul de comune, alcătuind 0,1% (fracție de masă) din scoarța terestră. Se găsește în natură numai sub formă de compuși, principalele minerale sunt piroluzitul (dioxid de mangan MnO2.), gauskanit Mn3O4și brunită Mn2O3.
Proprietăți fizice
Manganul este un metal dur alb argintiu fragil. Densitatea sa este de 7,44 g/cm3, punctul de topire 1245 o C. Sunt cunoscute patru modificări cristaline ale manganului.
Proprietăți chimice
Manganul este un metal activ, într-un număr de tensiuni este între aluminiu și zinc. În aer, manganul este acoperit cu o peliculă subțire de oxid, care îl protejează de oxidarea ulterioară chiar și atunci când este încălzit. Într-o stare fin divizată, manganul se oxidează ușor.
3Mn + 2O 2 \u003d Mn 3 O 4- când este calcinat în aerApa la temperatura camerei acționează asupra manganului foarte lent, atunci când este încălzită - mai repede:
Mn + H 2 O \u003d Mn (OH) 2 + H 2Se dizolvă în acizi clorhidric și azotic diluați, precum și în acid sulfuric fierbinte (la rece H2SO4 este practic insolubil)
Mn + 2HCl \u003d MnCl 2 + H 2 Mn + H 2 SO 4 \u003d MnSO 4 + H 2chitanta
Manganul se obține:
1. electroliza solutiei MnSO 4. În metoda electrolitică, minereul este redus și apoi dizolvat într-un amestec de acid sulfuric și sulfat de amoniu. Soluția rezultată este supusă electrolizei.
2. recuperarea din oxizii săi de către siliciu în cuptoare electrice.
Aplicație
Manganul este folosit:
1. în producţia de oţeluri aliate. Oțelul mangan care conține până la 15% mangan are duritate și rezistență ridicate.
2. manganul face parte dintr-un număr de aliaje pe bază de magneziu; le crește rezistența la coroziune.
oxizi de Magranz
Manganul formează patru oxizi simpli - MNO, Mn2O3, MnO2Și Mn2O7și oxid mixt Mn3O4. Primii doi oxizi au proprietăți de bază, dioxidul de mangan MnO2 amfoter, iar oxidul superior Mn2O7 este o anhidridă a acidului permanganic HMnO 4. Sunt cunoscuți și derivații de mangan (IV), dar oxidul corespunzător MnO3 neprimite.
Compuși cu mangan (II).
+2 stări de oxidare corespund oxidului de mangan (II). MNO, hidroxid de mangan Mn(OH) 2 și săruri de mangan(II).
Oxidul de mangan(II) se obține sub formă de pulbere verde prin reducerea altor oxizi de mangan cu hidrogen:
MnO 2 + H 2 \u003d MnO + H 2 Osau în timpul descompunerii termice a oxalatului sau carbonatului de mangan fără acces la aer:
MnC 2 O 4 \u003d MnO + CO + CO 2 MnCO 3 \u003d MnO + CO 2Sub acțiunea alcalinelor asupra soluțiilor de săruri de mangan (II), precipită un precipitat alb de hidroxid de mangan Mn (OH) 2:
MnCl2 + NaOH = Mn(OH)2 + 2NaClÎn aer, se întunecă rapid, oxidându-se în hidroxid de mangan maro (IV) Mn (OH) 4:
2Mn(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 2 Mn(OH) 4Oxidul și hidroxidul de mangan (II) prezintă proprietăți de bază, ușor solubile în acizi:
Mn(OH)2 + 2HCI = MnCI2 + 2H2OSărurile cu mangan (II) se formează prin dizolvarea manganului în acizi diluați:
Mn + H 2 SO 4 \u003d MnSO 4 + H 2- la încălziresau prin acțiunea acizilor asupra diferiților compuși naturali de mangan, de exemplu:
MnO 2 + 4HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 OÎn formă solidă, sărurile de mangan (II) sunt de culoare roz, soluțiile acestor săruri sunt aproape incolore.
Când interacționează cu agenții oxidanți, toți compușii de mangan (II) prezintă proprietăți reducătoare.
Compuși cu mangan (IV).
Cel mai stabil compus al manganului (IV) este dioxidul de mangan maro închis MnO2. Se formează ușor atât în oxidarea compușilor inferiori, cât și în reducerea compușilor superiori ai manganului.
MnO2- oxid amfoter, dar atât proprietățile acide, cât și cele bazice sunt foarte slab exprimate în el.
Într-un mediu acid, dioxidul de mangan este un agent oxidant puternic. Când este încălzit cu acizi concentrați, au loc următoarele reacții:
2MnO 2 + 2H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + O 2 + 2H 2 O MnO 2 + 4HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 Oîn plus, în prima etapă, în a doua reacție, se formează mai întâi clorură instabilă de mangan (IV), care apoi se descompune:
MnCl 4 \u003d MnCl 2 + Cl 2Când se topește MnO2 cu alcalii sau oxizi bazici se obțin manganiți, de exemplu:
MnO 2 + 2KOH \u003d K 2 MnO 3 + H 2 OCând interacționați MnO2 cu acid sulfuric concentrat se formează sulfat de mangan MnSO 4 iar oxigenul este eliberat
2Mn(OH) 4 + 2H2SO 4 = 2MnSO 4 + O 2 + 6H 2 OInteracţiune MnO2 cu agenți oxidanți mai puternici duce la formarea compușilor de mangan (VI) și (VII), de exemplu, atunci când sunt fuzionați cu clorat de potasiu, se formează manganat de potasiu:
3MnO 2 + KClO 3 + 6KOH = 3K2MnO 4 + KCl + 3H 2 Oși sub acțiunea dioxidului de poloniu în prezența acidului azotic - acid mangan:
2MnO 2 + 3PoO 2 + 6HNO 3 = 2HMnO 4 + 3Po (NO 3) 2 + 2H 2 OAplicarea MnO 2
Ca agent oxidant MnO2 utilizat la producerea clorului din acid clorhidric și în celulele galvanice uscate.
Compuși de mangan (VI) și (VII).
Când dioxidul de mangan este fuzionat cu carbonat și nitrat de potasiu, se obține un aliaj verde, din care pot fi izolate cristale verde închis de manganat de potasiu. K2MnO4- saruri ale acidului permanganic foarte instabil H2MnO4:
MnO 2 + KNO 3 + K 2 CO 3 = K 2 MnO 4 + KNO 2 + CO 2într-o soluție apoasă, manganații se transformă spontan în săruri ale acidului permanganic HMnO4 (permanganați) cu formarea simultană de dioxid de mangan:
3K 2 MnO 4 + H 2 O = 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOHîn acest caz, culoarea soluției se schimbă de la verde la purpuriu și se formează un precipitat maro închis. În prezența alcalinelor, manganații sunt stabili; într-un mediu acid, tranziția manganatului la permanganat are loc foarte rapid.
Sub acțiunea agenților oxidanți puternici (de exemplu, clorul) asupra unei soluții de manganat, acesta din urmă este complet transformat în permanganat:
2K 2 MnO 4 + Cl 2 = 2KMnO 4 + 2KClPermanganat de potasiu KMnO 4- cea mai cunoscută sare a acidului permanganic. Este un cristal violet închis, moderat solubil în apă.Ca toți compușii manganului (VII), permanganatul de potasiu este un agent oxidant puternic. Oxidează cu ușurință multe substanțe organice, transformă sărurile de fier (II) în săruri de fier (III), oxidează acidul sulfuros în acid sulfuric, eliberează clorul din acidul clorhidric etc.
În reacțiile redox KMnO 4(si el MnO4-) se poate recupera în diferite grade. În funcție de pH-ul mediului, produsul de reducere poate fi un ion Mn2+(în mediu acid), MnO2(în mediu neutru sau ușor alcalin) sau un ion MnO4 2-(într-un mediu puternic alcalin), de exemplu:
KMnO4 + KNO 2 + KOH = K 2 MnO 4 + KNO 3 + H 2 O- într-un mediu foarte alcalin 2KMnO 4 + 3KNO 2 + H 2 O = 2MnO 2 + 3KNO 3 + 2KOH– în neutru sau ușor alcalin 2KMnO 4 + 5KNO 2 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 5KNO 3 + 3H 2 O- într-un mediu acidCând este încălzit sub formă uscată, permanganatul de potasiu deja la o temperatură de aproximativ 200 o C se descompune conform ecuației:
2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2Corespunzător permanganaților, acid permanganic liber HMnO 4în stare anhidră nu s-a obţinut şi este cunoscut doar în soluţie. Concentrația soluției sale poate fi adusă până la 20%. HMnO 4- un acid foarte puternic, complet disociat în ioni într-o soluție apoasă.
Oxid de mangan (VII) sau anhidridă de mangan, Mn2O7 poate fi obtinut prin actiunea acidului sulfuric concentrat asupra permanganatului de potasiu: 2KMnO 4 + H 2 SO 4 \u003d Mn 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
Anhidrida de mangan este un lichid uleios maro-verzui. Este foarte instabil: atunci când este încălzit sau în contact cu substanțe combustibile, se descompune cu o explozie în dioxid de mangan și oxigen.
Ca agent de oxidare energetică, permanganatul de potasiu este utilizat pe scară largă în laboratoarele chimice și în industrii, servește și ca dezinfectant.Reacția de descompunere termică a permanganatului de potasiu este folosită în laborator pentru a produce oxigen.
conexiuni binare.
„Bi” înseamnă doi. Compușii binari sunt formați din doi atomi CE.
Oxizi.
Compuși binari constând din două elemente chimice, dintre care unul oxigenîn starea de oxidare - 2 („minus” doi) se numesc oxizi.
Oxizii sunt un tip foarte comun de compus găsit în scoarța terestră și în tot universul.
Denumirile de oxizi sunt formate conform schemei:
Numele oxidului = „oxid” + numele elementului în cazul genitiv + (gradul de oxidare este o cifră romană), dacă este variabil, dacă este constant, atunci nu setați.
Exemple de oxizi. Unii au banal (istoric) titlu.
1. H 2 O - apă oxid de hidrogen
CO 2 - monoxid de carbon (IV) dioxid de carbon (dioxid de carbon)
CO - monoxid de carbon (II) monoxid de carbon (monoxid de carbon)
Na 2 O - oxid de sodiu
Al 2 O 3 - oxid de aluminiu alumină
CuO - oxid de cupru(II).
FeO - oxid de fier (II).
Fe 2 O 3 - oxid de fier (III) hematit (minereu de fier roșu)
Cl 2 O 7 - oxid de clor (VII)
Cl 2 O 5 - oxid de clor (V)
Cl2O- oxid de clor(I).
SO 2 - oxid de sulf (IV) dioxid de sulf
SO 3 - oxid de sulf (VI)
CaO - oxid de calciu var nestins
SiO 2 - nisip oxid de siliciu (silice)
MnO - oxid de mangan(II).
N2O- oxid nitric (I) „gaz de râs”
NO- oxid nitric (II)
N2O3- oxid nitric (III)
NO2- oxid nitric (IV) „coada de vulpe”
N2O5- oxid nitric (V)
Indicii din formulă sunt plasați ținând cont de gradul de oxidare al CE:
Notați oxizii, aranjați stările de oxidare ale ChE. Aflați cum să scrieți după nume formula de oxid.
Alți compuși binari.
Compuși volatili ai hidrogenului.
În partea de jos a PS există o linie orizontală „Compuși cu hidrogen volatil”.
Acolo sunt enumerate formulele: RH4 RH3 RH2 RH
Fiecare formulă aparține propriului grup.
De exemplu, scrieți formula compusului hidrogen volatil N (azot).
Îl găsim în PS și vedem ce formulă este scrisă sub grupul V.
Este RH3. Se pare că înlocuim elementul azot cu R amoniac NH3.
Deoarece până la „8” azotul are nevoie de 3 electroni, îi atrage din trei hidrogeni, starea de oxidare a azotului este -3, iar hidrogenul are +
SiH4 - gaz silan incolor cu miros neplăcut
PH3 - gaz otrăvitor fosfină cu miros de pește putred
AsH 3 - arsină gaz otrăvitor cu miros de usturoi
H2S - gaz otrăvitor cu hidrogen sulfurat cu miros de ouă putrezite
HCl - acid clorhidric un gaz cu miros înțepător care fumează în aer; soluția sa în apă se numește acid clorhidric. În concentrații mici găsite în sucul gastric.
amoniac NH3 un gaz cu un miros înțepător iritant.
Soluția sa în apă se numește amoniac.
hidruri metalice.
Case: paragraful 19, ex. 3.4 scris. Formule, cum sunt formate, numele compușilor binari din abstract să cunoască.
Recomandăm și noi
Se încarcă...