Физические и химические свойства. Марганец, технеций, рений – серебристо-бе­лые, твердые, тугоплавкие металлы

Марганец, технеций, рений – серебристо-бе­лые, твердые, тугоплавкие металлы. При переходе от мар­ганца к рению увеличивается устойчивость соединений с выс­шей степенью окисления элементов и усиливается тенденция к образованию кислотных оксидов и кислот. Марганец сохра­няет устойчивость при нагревании на воздухе благодаря обра­зованию защитной пленки . При нагревании технеция и рения в присутствии кислорода образуются оксиды и , которые не защищают металл от дальнейшего окисления.

Марганец при нагревании разлагает воду, вытес­няя водород; образующийся при этом гидроксид марганца (II) замедляет реакцию разложения воды. Марганец и рений поглощают водород. При 1200 °С марганец и рений взаимодействуют с азотом, образуют различные по составу нитриды. Марганец взаимодействует с кремнием, бором, фосфором, образуя силициды, бориды, фосфиды. Марганец взаимодей­ствует с кислотами с образованием соответствующих солей:

В табл. 2 приведены кислородные соединения мар­ганца, рения и технеция. Оксиды марганца получают термическим разложением ок­сидов, солей:

Оксид марганца (II) МnО с водой не взаимодействует, но легко реагирует с кислотами:

Гидроксид Мn(ОН)₂ (белого цвета) получают косвенным путем – действием щелочи на раствор соли марганца (II):

При действии окислителей производные Мn (II) про­являют восстановительные свойства. Например, на воздухе Мn(ОН)₂ окисляется, превращаясь в гидроксид марганца (IV) бурого цвета:

Таблица 2

Кислородные соединения элементов VII группы побочной подгруппы

Название	Степень окисления	Оксиды	Гидроксиды	Соли
Формула	Характер	Формула	Название	Формула иона	Название
Mn	+2	MnO	основный	Mn(OH)2	Гидроксид марганца (II)	Mn^2+	Соли марганца (II)
+3		основной		Гидроксид марганца (III)		Соли марганца (III)
+4		амфотерный		Гидроксид марганца (III)   Оксоманганат (IV) водорода или марганцеватистая кислота		Соли марганца (III)   Оксоманганат (IV) или манганиты
+6		кислотный		Оксоманганат (VI) водорода или марганцовистая кислота		Оксоманганат (VI) или манганаты
+7		кислотный		Оксоманганат (VII) водорода или марганцовая кислота		Оксоманганат (VII) или перманганаты
Re	+6		кислотный		Оксоренат (VI) водорода		Оксоренаты (VI)
+7		кислотный		Тетраоксоренат (VII) водорода или рениевая кислота		Оксоренаты (VII) или перренаты
Tc	+7		кислотный		Тетраоксотехнат (VII) водорода или технециевая кислота		Пертехнаты

Сильные окислители пе­реводят соединения Мn (II) в оксоманганаты (VII). Например:

Оксид марганца (IV) амфотерен и при высоких темпе­ратурах взаимодействует с основными оксидами с образова­нием оксоманганатов (манганитов):

Соединения Мn (IV) – сильные окислители:

В

В качестве окислителя оксид марганца (IV) широко использу­ется в технике и лабораторной практике, а также в стекольной промышленности (обесцвечивание стекла) и спичечном про­изводстве.

Оксидам Мn (VI) и Мn (VII) соответствуют нестойкие кис­лоты и , которые мгновенно разлагаются:

Соли марганцовистой кислоты – манганаты (VI) – полу­чают сплавлением со щелочью в присутствии окисли­теля:

Манганаты (VI) – соединения ярко-зеленого цвета, устой­чивы в щелочной среде, в нейтральных и кислых растворах они диспропорционируют:

Соединения Mn(VI) – сильные окислители, особенно в кислой среде:

В

При действии сильных окислителей манганаты (VI) превращаются в перманганаты:

Марганцовая кислота является сильной кислотой, но существует только в водных растворах (в свободном состоя­нии она не выделена). Растворы перманганатов окрашены в малиново-фиолетовый цвет (цвет перманганат-иона ).

При прокаливании в сухом виде перманганаты уже при температуре 200 °С разлагаются с образованием манганата, оксида марганца (IV) и кислорода:

В лабораторных условиях ранением перманганата калия получают кислород.

При действии концентрированной серной кислоты на перманганат калия образуется марганцовый ангидрид :

Марганцовый ангидрид – тяжелая маслообраз­ная жидкость зеленовато-бурого цвета. Оксид очень неустойчив и при нагревании разлагается со взрывом:

При взаимодействии с водой образуется марганцовая кислота :

Так как марганец в своих соединениях имеет разную степень окисления (от +2 до +7), то те соединения или ионы, в которых марганец имеет низшую степень окисления, будут восстановителями, т.е. сами будут окисляться.

Соединения или ионы с промежуточной степенью окисления +4 (,) и +6 будут или восстановителями, или окислителями – все зависит от условий протекания реакции и веществ, с которыми они взаимодействуют. Например:

1. – восстановитель:

2. – окислитель:

3. – восстановитель:

4. – окислитель:

Соединения марганца (VII) – окислители. Перманганат калия – сильнейший окислитель; в зависимо­сти от рН его окислительные свойства изменяются и из оди­наковых исходных веществ образуются различные продукты его восстановления.

Оксиды и – устойчивые соединения желтого цвета, их получают непосредственным окислением простых веществ; при растворении.

В ряду кислот НМnO₄ – HTcO₄ – HReO₄ сила кислот и их окислительная активность уменьшается. Ионы этих кислот окрашены: – фиолетовый, – розовый, – бесцветный.

Дата добавления: 2014-01-20