Valence manganu. Właściwości pierwiastków chemicznych

W IV okresie układu pierwiastków chemicznych pod numerem 25 położony jest metal ó mangan, wraz z технецием i рением tworzy побочную podgrupę siódmy grupy. Element szeroko rozpowszechniony w skorupie ziemskiej i wchodzi w skład różnych skał: пиролюзита, браунита, гаусманита. Mangan, valence, które mogą być równej II, III, IV, VI,VII, tworzy dużą liczbę połączeń. To, na przykład, tlenków, kwasów i soli, które odgrywają ważną rolę w przemyśle metalowym. W naszym artykule dowiemy się ich właściwości, metody otrzymywania i zastosowanie w różnych gałęziach produkcji, w medycynie i w życiu codziennym.

Fizyczna charakterystyka

Zgodnie z położenia w układzie okresowym pierwiastków Mendelejewa, metal należy do d-elementów, u którego валентными są nie tylko dwa elektrony ostatniej warstwy energetycznej, ale i ujemne cząstki, znajdujące się na trzecim poziomie. Jak wiadomo, wszystkie d-elementy wykazują właściwości fizyko-chemiczne typowych metali. Mangan – nie jest wyjątkiem. Ma srebrno-biały, twardy i ciężki (gęstość wynosi 7,44 g/cm³), w temperaturze poniżej 727° staje się kruche. Krystaliczna osłona może tworzyć cztery modyfikacji: α, β, ϒ i sześcienny объемноцентрированную kształt. Wszystkie one są trwałe skalne tylko w określonym zakresie temperatur.

Pozycja w szeregu aktywności metali

Fizyko-chemiczne manganu zależą nie tylko od jego położenia w układzie okresowym pierwiastków chemicznych, ale i od jego położenia w szeregu aktywności metali, utworzonym rosyjskim naukowcom H. H. Бекетовым. W nim mangan ma standardowy specjalnego potencjał równy -1,179 V. Element znajduje się między aluminium i cynku. To mówi o zdolności atomów Mn wypierać jony wodoru z roztworów wodnych kwasów tłuszczowych w procesach utleniania-redukcji. Valence manganu w tych reakcjach jest zwykle równa II. Element aktywnie reaguje z rozcieńczonymi roztworami нитратной i chlorek tłuszczowych. Również metal bierze udział w reakcji substytucji z gorącym stężonym сульфатной kwasem. W produktach wykryto dwutlenek siarki i wody. Oprócz nich powstaje sól ó siarczan manganu. W niej valence atomu metalu wynosi dwa. Natomiast w zimnej kwasu siarkowego mangan nie rozpuszcza się wskutek tworzenia się na jej powierzchni ochronnej warstwy tlenku (pasywacja metali).

Bardziej:

Główne etapy rozwoju psychiki w филогенезе

Rozwój psychiki w филогенезе charakteryzuje się kilkoma etapami. Rozważmy dwie główne historie związane z tym procesem.Филогенез - to historyczny rozwój, obejmującego miliony lat ewolucji, historię rozwoju różnych gatunków organizmów żywych.Ontogenez...

Co to jest gronkowiec i metody jego leczenia

Wielu w swoim życiu miał do czynienia z zakażeniem gronkowca. Dlatego konieczne jest posiadanie pełnej informacji o tej chorobie, aby w pełni zrozumieć, co dzieje się w organizmie. Więc co to jest gronkowiec? To bakterie, lub jedną z ich odmian, z kt...

Co studiuje morfologia

 Przed podjęciem się, że studiuje morfologia, należy zauważyć, że sam studiuje ten dział gramatyki. Tak, morfologia studiuje słowo jako część mowy, a także sposoby jego edukacji, jego formy, struktury i gramatyki wartości, a także poszczególne j...

Charakterystyka związków manganu dwuwartościowego

Pod wpływem działania kwasów na naturalne związki zawierające jony Mn²⁺ lub w procesie rozpuszczania prostego substancje ó w metali w rozcieńczonych roztworach kwasów nieorganicznych, powstają sole manganu dwuwartościowego. Na przykład, kryształy chlorku manganu różowy kolor można uzyskać wpływem roztworu kwasu solnego na tlenek manganu, valence jest równa IV. W laboratorium, działając na odpowiednie soli alkaliami, otrzymują biały osad wodorotlenku Mn(OH)₂. W otwartej probówce na powietrzu utlenia się, zamienia się w substancję koloru brunatnego. Binarne połączenie ó tlenek manganu dwuwartościowego, jest produktem odzyskiwania wodoru tlenków metalu ze stopniem utlenienia +4 lub +7.

Амфотерные właściwości dwutlenku manganu

Wraz Ze wzrostem wartościowości w złączach metalu z tlenem prześledzić osłabienie głównych i wzmocnienie kwaśnych właściwości. Tak, połączenie z formułą Mn₂O₃ I tlenek manganu, w którym valence atomu metalu jest równa II, mają podstawowy charakter, dwutlenek ó амфотерна, a Mn₂O₇ jest ангидридом марганцевой kwasu. W środowisku, gdzie pH jest poniżej 7, dwutlenek zachowuje się jak silny utleniacz. Właśnie w tym charakterze stosuje się go w galwanizacja elementach i w produkcji przemysłowej chloru z kwasu solnego. Restorative samym zdolność do dwutlenku manganu w reakcjach objawia się bardzo słabo.

Najważniejsze połączenia sześciowartościowego i семивалентного manganu

Сплавляя dwutlenek metalu z jego sole ó azotany i карбонатами, można uzyskać substancja koloru zielonego. Jest dobrze rozpuszczalny w wodzie. Выпаривая roztwór, wyciąg ciemno-zielone krystaliczny połączenie ó манганат potasu, valence manganu w którym jest równa VI. W reakcji z silnymi utleniaczami ó fluorem, chlorem, substancja zamienia się w sól марганцевой kwas ó перманганат potasu. Jej ciemno-fioletowe kryształy dobrze zna, i w życiu codziennym nazywa się nadmanganianu potasu. Jej roztwór ma малиновую barwę i w niskich stężeniach jest używany jako doskonałe дезинфекцирующее środek do użytku zewnętrznego. W szkolnym kursie chemii szczegółowo badają procesy oksydacyjno-redukcyjne, w których перманганат potasu jest stosowany jako utleniacz. W zależności od reakcji roztworu (neutralnej, kwaśny lub zasadowy) w produktach występują różne połączenia.

Na Przykład, w środowisku kwaśnym przy współpracy z сульфитом potasu jony Mn⁺⁷ przywrócone do Mn⁺², okazuje się, siarczan manganu. W neutralnym środowisku obserwuje się wypadanie brunatnego osadu i valence manganu w оксиде, który powstał, będzie równa IV. W środowisku zasadowym reakcji сульфита potasu i soliмарганцевой kwasu kończy się pojawieniem się w roztworze jonów манганата potasu.

Otrzymywanie i zastosowanie metalu

Najbardziej czyste próbki manganu można uzyskać w procesie elektrolizy roztworu jego siarczanu, który powstaje podczas przywracania пиролюзита, браунита lub гаусманита. Jak już powiedzieliśmy wcześniej, valence manganu w złączach, wchodzących w skład rud, równa II. Tańszym sposobem, w porównaniu z energochłonnych za pomocą elektrolizy, można uznać za силикотермический proces. Polega on na reakcji redukcji tlenków manganu, krzemu, który odbywa się w elektrycznych piecach łukowych. Jednak czystość otrzymanego metalu zmniejsza. Najbardziej poszukiwany mangan w produkcji stopów stali, zawierających do 15 %.

Takie gatunki charakteryzują się szczególną wytrzymałością i odpornością na wstrząsy i wibracje, dlatego znalazły one zastosowanie w produkcji szyn kolejowych, części камнедробильных maszyn i wiertarki. Jeśli w składzie stopu jest nie tylko mangan, ale i magnez, to on nabywa zdolność do przeciwstawiania się czynnikom wywołującym różne rodzaje korozji. Konstrukcyjne stopy ó мельхиоры i нейзильберы, stosowane w przemyśle stoczniowym, produkcji rur i grzejników, zawierają także niewielką część manganu. W składzie elektrycznych stopów, na przykład, w манганине, zawartość metalu dochodzi do 12 %, charakteryzują się one niskie temperatury wskaźnikiem oporności elektrycznej i są szeroko stosowane w technice.