Mangan și compușii săi
Proprietăți fizice și chimice. 3
Compușii de mangan bivalent. 4
Compușii de mangan tetravalent. 4
Hexavalent mangan. 5
compus mangan heptavalent. 5
Utilizarea de mangan și compușii săi. 6
minerale de mangan sunt cunoscute pentru o lungă perioadă de timp. Naturalistul roman Plinius menționează piatră neagră, care a fost utilizat pentru albirea sticlei în masă lichidă; era un pirolyuziteMnO2 mineral. În Georgia pirolusit din cele mai vechi timpuri a servit ca material de umplutură în prepararea fierului. Pentru o lungă perioadă de timp pirolusit numit cretă neagră și am simțit un fel de minereu de fier magnetic. In 1774 godu K.Shelle a demonstrat că este un compus metalic necunoscut, iar celălalt om de știință suedez Yu.Gai încălzește puternic amestecul cu pirolusit cărbune primit mangan contaminată cu carbon. Manganul este în mod tradițional numele provine de minereu nemetskogoMarganerz-mangan.
Distribuția în natură.
Proprietăți fizice și chimice.
În formă pură sau mangan obținut prin electroliza unei soluții de sulfat de mangan (II), sau prin reducerea oxizilor de siliciu în cuptoare electrice. Elemental Manganul este un metal alb-argintiu dur, dar casant. fragilitatea sa, datorită faptului că la temperaturi normale la yacheykuMnvhodit elementar 58 atomi în structura deschisă complexă, care nu are legătură cu numărul ambalate. Manganul Densitate 7,44 g / cm3 punct de topire de 1244 ° C, punctul de fierbere, 2150 C. In reacțiile are o valență de la 2 la 7, starea de oxidare cea mai stabilă de + 2, + 4, + 7.
Compușii de mangan bivalent.
Sărurile divalente de mangan pot fi obținute prin dizolvarea în acizi diluați:
Mn + 2HCl MnCl2 + H2
Când dizolvat gidroksidMn (II) este format în apă:
Mn + 2HOH Mn (OH) 2 + H2
hidroxid de mangan, poate fi preparat sub forma unui solid alb, atunci când este expus la soluții de săruri alcaline ale mangan bivalent:
MnSO4 + 2NaOHMn (OH) 2 + NaSO4
Compușii cu Mn (II) sunt instabile în aer, IMN (OH) 2 în aer se transformă rapid maro, transformându-se în mangan oxid hidroxid de tetravalent.
2Mn (OH) 2 + O2 MnO (OH) 2
hidroxid de mangan prezintă doar proprietățile de bază și nu reacționează cu alcalii, și prin reacția cu acizii dă sărurile corespunzătoare.
Mn (OH) 2 + 2HCl MnCl2 + 2H2O
oxid de mangan poate fi obținut prin descompunerea carbonatului de mangan:
Alternativ, reducerea dioxidului de mangan cu hidrogen:
MnO2 + H2 MnO + H2O
Compușii de mangan tetravalent.
Printre compușii de dioxid de mangan tetravalent margantsaMnO2 -pirolyuzit cel mai cunoscut. Deoarece valentnostIVyavlyaetsya intermediar, soedineniyaMn (VI) sunt formate atât în oxidarea de mangan bivalent.
Mn (NO3) 2 MnO2 + 2NO2
Și reducerea compușilor de mangan într-un mediu alcalin:
3K2 MnO4 + 2H2O 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
Reacția din urmă este un exemplu al reacțiilor autooxidare - o auto-vindecare, caracterizată prin faptul că unii dintre atomii aceluiași element este oxidat în același timp, restabilirea atomii rămași ai aceluiași element:
În ocheredMnO2mozhet sale oxida halogenuri și halogen hidrogeni naprimerHCl:
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Dioxidul de mangan - substanță pulverulentă solidă. El prezintă atât proprietăți de bază și acide.
Hexavalent mangan.
Când alcalii splavleniiMnO2so în prezența oxigenului, săruri de aer sau de oxidare preparat shestivalentnogoMargantsa numit manganat.
MnO2 + 2KOH + KNO3K2MnO2 + KNO2 + H2O
Compușii hexavalent mangan este puțin cunoscută, iar dintre acestea, cea mai mare valoare a sării mangan - manganații.
Acid permanganic Sheer ca trioxidul său margantsaMnO3 corespunzător, sub formă liberă nu există din cauza instabilității la procesele de oxidare - recuperare. Schimbare proton metalic al acidului cation conduce la manganații de stabilitate, dar capacitatea lor de a proceselor de oxidare - vosstvnovleniya menținute. Soluții Manganiți sunt colorate în verde. La acidulare lor se formează acidul margantsevataya descompune tetravalent soedineniymargantsa și heptavalent.
oxidanți puternici convertite în heptad hexavalent mangan.
2K2 MnO4 + Cl222KMnO4 + 2KCl
compus mangan heptavalent.
Această stare de mangan heptavalent manifestă doar oxidant proprietăți. Printre utilizate în laboratoare și în industria de oxidanți utilizate pe scară largă kaliyaKMnO2 permanganat, permanganat de potasiu numit în viața de zi cu zi. Permanganat de potasiu este un cristal de culoare negru-violet. Soluțiile apoase sunt vopsite în caracteristica de culoare violet de ionaMnO4 -.
Permanganati sunt săruri acide ale mangan, care este stabil numai diluat (20%). Aceste soluții pot fi preparate prin acțiunea oxidanți puternici pentru compușii bivalent de mangan:
2Mn (NO3) 2 + PbO2 + 6HNO32HMnO4 + 5PB (NO3) 2 + 2H2O
Când kontsentratsiiHMnO4vyshe 20% din descompunerea acesteia conform ecuației:
4HMnO44MnO + 3O2 + 2H2O
Bioxidul de mangan corespunzător mangan de acid, sau oxid de mangan (VII), Mn2O7mozhet fi obținut prin acțiunea acidului sulfuric concentrat la permanganat de potasiu. Acest oxid este chiar mai puternic chemHMnO4iKMnO4 comburantului. Compuși organici cu la Mn2O2samovosplamenyayutsya. Când apa se formează acidul rastvoreniiMn2O2v permanganic. Datorită instabilității și sposobnostiMn2O2ne extrem de mare reactivitate utilizat, dar în schimb utilizați permanganaților solide.
În funcție de mediul de permanganat de potasiu poate fi redusă la o varietate de compuși.
Când este încălzit, permanganat de potasiu uscat la o temperatură de peste 200 ° C se descompune.
2KMnO4 K2 MnO4 + MnO2 + O2
Această reacție este uneori utilizat în laborator pentru a produce oxigen.
Manganul mai pur este preparat în industrie, conform metodei din sovietice electrochimie R. I. Agladze (1939), electroliza rastvorovMnSO4s apos aditiv (NH4) 2 SO4pripH = 8,0 - 8.5. Procedeul este realizat cu anozi de plumb și catozi realizate din aliaj de titan AT-3 sau oțel inoxidabil. Manganul fulg îndepărtat de la catod și, dacă este necesar, re-topit.
mangan mai puțin pure sunt aluminothermy și electrotermie.
Producția de minereu de mangan în URSS.
Utilizarea de mangan și compușii săi.
Manganul în cantități mari utilizate în industria oțelului în timpul producerii oțelului pentru înlăturarea acestor sulf și oxigen. Cu toate acestea, topitura nu este adăugat mangan, fier și pe dreapta cu mangan - feromangan de carbon, care este obținut prin reducerea cărbunelui dioxid de mangan. mangan Aditivii Oțeluri pentru a îmbunătăți rezistența la uzură și la solicitări mecanice. De neferoase aliaje de metale de mangan crește rezistența și rezistența la coroziune.
Dioxidul de mangan este utilizat ca un catalizator în procesele de oxidare a amoniacului de reacții organice, și reacțiile de descompunere ale sărurilor anorganice. PromyshlennostiMnO2ispolzuyut ceramic pentru emailurilor colorare și glazuri în negru și maro închis. VysokodispersnyyMnO2obladaet bună capacitate de absorbție și este utilizat pentru curățarea aerului de impurități.
permanganat de potasiu este utilizat pentru lenjerie de albire și lână, albire soluții tehnologice ca oxidant pentru substanțele organice.
În medicament folosit unele sare de mangan. De exemplu, permanganat de potasiu este utilizat ca agent antiseptic într-o soluție apoasă, pentru răni de spălare, gargară, ulcere de lubrifiere și arsuri. RastvorKMnO4primenyayut în interiorul și în unele cazuri de alcaloizi intoxicații și cianuri. Manganul este una dintre cele mai active și oligoelemente găsite în aproape toate plantele și organismele vii. Aceasta îmbunătățește procesele de formare de sange in organisme.
Nu uitați că compușii de mangan pot avea efecte toxice asupra organismului uman. Concentrația maximă admisibilă de mangan în aer de 0,3 mg / m 3. In otrăvirii marcate observate leziuni ale sistemului nervos, cu o caracteristică de mangan sindrom parksinsonizma.
1.Bolshaya sovietic Enciclopedia.
2.Yu.M.Shilov, Yu.I.Smushkevich, P.M.Chukurov, M.I.Tarasenko, "Chimie generală", Moscova, 1983.