Манган и неговите съединения

Физични и химични свойства. 3

Съединения с двувалентен манган. 4

Съединения с четиривалентен манган. 4

Шествалентният манган. 5

Heptavalent манган съединение. 5

Използването на манган и неговите съединения. 6

Манган минерали са известни от дълго време. Римският природоизследовател Плиний споменава черен камък, който се използва за избелване на течност стъкло маса; е минерално pirolyuziteMnO2. В Грузия pyrolusite от древни времена е служил като запълващ материал в подготовката на желязо. Дълго време pyrolusite нарича черна креда и почувствах нещо като магнитна желязна руда. В 1774 godu K.Shelle доказа, че е известно съединение на метал, а другата шведски учен Yu.Gai силно загряване на сместа с въглища pyrolusite получи Манган замърсени с въглен. Манганът е традиционно името идва от nemetskogoMarganerz-манганова руда.

Разпространение в природата.

Физични и химични свойства.

В чиста форма или манган получава чрез електролиза на разтвор на манганов сулфат (II), или чрез редукция на силициеви оксиди в електрически пещи. Елементарен Манганът е сребристо-бял твърд, но крехък метал. Нейната нестабилност се дължи на факта, че при нормални температури до елементарна yacheykuMnvhodit 58 атоми в комплекс отворена структура, които не са свързани с броя опаковани. Манган Плътност 7,44 гр / см 3 точка на топене 1244 ° С, точка на кипене на 2150 С. В реакциите има валентност от 2 до 7, най-стабилната окисление на + 2, + 4 + 7.

Съединения с двувалентен манган.

Соли на двувалентни манган могат да бъдат получени чрез разтваряне в разредени киселини:

Mn + 2HCl MnCl2 + Н2

Когато разтваря gidroksidMn (II) се образува във вода:

Mn + 2HOH Mn (ОН) 2 + Н2

Манган хидроксид може да бъде получено като бяло твърдо вещество при излагане на разтвори на алкални соли на двувалентен манган:

MnSO4 + 2NaOHMn (ОН) 2 + NaSO4

Съединения с Mn (II) са нестабилни във въздуха, IMN (ОН) 2 на въздуха бързо става кафяв, се превръща в оксид хидроксид четиривалентен манган.

2 милиона (ОН) 2 + O2 МпОг (ОН) 2

манган хидроксид показва само основните свойства и не реагират с основи, и чрез взаимодействие с киселини дава съответните соли.

Mn (ОН) 2 + 2HCl MnCl2 + 2Н2 О

Манганов оксид могат да бъдат получени чрез разлагане на манганов карбонат:

Алтернативно, редукцията на манганов диоксид с водород:

МпО 2 + Н2 МпОг + Н 2О

Съединения с четиривалентен манган.

Между съединенията с четиривалентен манганов диоксид margantsaMnO2 най-известен -pirolyuzit. Тъй valentnostIVyavlyaetsya междинно съединение, soedineniyaMn (VI) са оформени както в окисляването на двувалентен манган.

Mn (NO3) 2 МпО 2 + 2NO2

И намаляване на манганови съединения в алкална среда:

3K2 MnO4 + 2Н2 О 2KMnO4 + МпО 2 + 4KOH

Последната реакция е пример на реакциите автоокисляване - самостоятелно лечение, характеризиращо се с това, че някои от атомите на същия елемент се окислява едновременно възстановяване на останалите атоми от един и същи елемент:

В ocheredMnO2mozhet окисляват халогениди и халоген водородите naprimerHCl:

МпО 2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2Н2 О

Манганов диоксид - твърдо прахообразно вещество. Той показва и двете основни и киселинни свойства.

Шествалентният манган.

Когато splavleniiMnO2so основи в присъствието на кислород, получени въздух или оксидиращи соли shestivalentnogoMargantsa наречен манганат.

МпО 2 + 2KOH + KNO3K2MnO2 + KNO2 + H2O

Съединения шествалентен манган е малко известни, и от тях, най-голямата стойност на манган сол - манганатите.

Sheer перманганова киселина като неговия съответен margantsaMnO3 триоксид, в свободна форма не съществува поради нестабилност на окислителни процеси - възстановяване. Заместването на протонната киселина метален катион води до стабилност манганатите, но тяхната способност да окислителни процеси - vosstvnovleniya поддържа. Манганатите решения са оцветени в зелено. В тяхната подкисляване се образува margantsevataya киселина се разлага до soedineniymargantsa четиривалентен и heptavalent.

Силни окислители превърнати в шествалентен манган хептада.

2K2 MnO4 + Cl222KMnO4 + 2KCl

Heptavalent манган съединение.

Състоянието на heptavalent манган проявява само оксидиращи свойства. Сред използвани в лабораториите и в индустрията широко използвани оксиданти kaliyaKMnO2 перманганат, калиев перманганат, наречен в ежедневието. Калиев перманганат е кристал цвят черно-виолетово. Водни разтвори са боядисани в лилав цвят характерен за ionaMnO4 -.

Перманганати са кисели соли на манган, който е стабилен само в разредена (20%). Тези разтвори могат да бъдат получени чрез действието на силни окислители за двувалентен манган съединения:

2 милиона (NO3) 2 + PbO2 + 6HNO32HMnO4 + 5Pb (NO3) 2 + 2H2O

Когато kontsentratsiiHMnO4vyshe 20% от разлагане съгласно уравнението:

4HMnO44MnO + 3O2 + 2H2O

Съответната киселина манган манганов диоксид, или манганов оксид (VII), Mn2O7mozhet бъдат получени чрез действието на концентрирана сярна киселина, калиев перманганат. Това оксид е още по-мощен окислител chemHMnO4iKMnO4. Органични съединения с най Mn2O2samovosplamenyayutsya. Когато водата се образува rastvoreniiMn2O2v перманганова киселина. Поради нестабилността и изключително високата реактивност sposobnostiMn2O2ne използва, но вместо употреба твърди перманганати.

В зависимост от околната среда на калиев перманганат може да се намали до различни съединения.

При нагряване, сух калиев перманганат до температура над 200 ° С се разлага.

2KMnO4 К2 MnO4 + МпО 2 + O2

понякога Тази реакция се използва в лабораторията за получаване на кислород.

Най-чист манган се получава в индустрията, съгласно метода на съветската електрохимията R. I. Agladze (1939), електролиза на воден rastvorovMnSO4s добавка (NH4) 2 SO4pripH = 8.0 - 8.5. Процесът се извършва с оловни аноди и катоди, изработени от титанова сплав AT-3 или неръждаема стомана. Манган люспи отстраняват от катода и ако е необходимо повторно разтопи.

По-малко чистите манган са aluminothermy и електротермия.

Производство на манганова руда в СССР.

Използването на манган и неговите съединения.

Манган в големи количества, използвани в стоманодобивната промишленост при производството на стомана за отстраняване на тези сяра и кислород. Въпреки това, на стопилката не се прибавя манган, желязо и отдясно с манган - въглерод Феромарганец, който е получен чрез редукция на манганов диоксид въглища. манганови стомани добавки за подобряване на тяхната устойчивост на износване и механични напрежения. цветни метали сплави на манган увеличава тяхната здравина и устойчивост на корозия.

Манганов диоксид се използва като катализатор в амоняк окислителни процеси на биологични реакции и реакции на разпадане на неорганични соли. Керамичната promyshlennostiMnO2ispolzuyut за оцветяване емайли и глазури в черно и тъмно кафяво. VysokodispersnyyMnO2obladaet добра способност газоадсорбиращо и се използва за почистване на въздуха от замърсители.

Калиев перманганат се използва за избелване лен и вълна, избелване технологични решения като оксидант за органични вещества.

В медицината се използва малко сол на манган. Например, калиев перманганат се използва като антисептично средство във воден разтвор, за миене на рани, гаргара, смазване язви и изгаряния. RastvorKMnO4primenyayut вътре и в някои случаи на отравяне алкалоиди и цианид. Манганът е един от най-активните и микроелементи, открити в почти всички растения и живи организми. Той подобрява процесите на образуване на кръвен в организми.

Не се забравя, че манганови съединения могат да имат токсични ефекти върху човешкото тяло. Максимално допустимата концентрация на манган във въздуха на 0.3 мг / м 3. В значително отравяне наблюдава увреждане на нервната система с характерен синдром parksinsonizma манган.

1.Bolshaya съветска енциклопедия.

2.Yu.M.Shilov, Yu.I.Smushkevich, P.M.Chukurov, M.I.Tarasenko, "Обща химия", Москва, 1983 година.