Periyodik tablodaki manganez. Potasyum permanganatın iyileştirici özellikleri - faydalı ipuçları. Metalin fiziksel ve kimyasal özellikleri

Manganez, atom kütlesi 54.9380, atom numarası 25 olan, gümüşi beyaz renkli, büyük kütleli, doğada 35 Mn kararlı izotop halinde bulunan kimyasal bir elementtir. Metalin ilk sözü, ona "kara taş" adını veren antik Romalı bilim adamı Pliny tarafından kaydedildi. O günlerde cam parlatıcı olarak manganez kullanılıyordu; eritme işlemi sırasında eriyiğe manganez piroluzit MnO2 ekleniyordu.

Gürcistan'da, manganez piroluzit, siyah manyezit adı verilen ve manyetit (manyetik demir cevheri) çeşitlerinden biri olarak kabul edilen demir üretimi sırasında uzun süredir katkı maddesi olarak kullanılmaktadır. Ancak 1774'te İsveçli bilim adamı Scheele, bunun bilim tarafından bilinmeyen bir metal bileşiği olduğunu kanıtladı ve birkaç yıl sonra Yu.Gan, bir kömür ve piroluzit karışımını ısıtırken, karbon atomlarıyla kirlenmiş ilk manganezi elde etti.

Manganezin doğal dağılımı

Doğada, manganez kimyasal elementi nadirdir, yer kabuğunda sadece% 0,1 oranında bulunur, volkanik lavlarda% 0,06-0,2 bulunur, yüzeydeki metal Mn2+ formunda dağılmış durumdadır. Dünya yüzeyinde oksijenin etkisi altında manganez oksitler hızla oluşur, Mn 3+ ve Mn 4+ mineralleri yaygındır, biyosferde metal oksitleyici bir ortamda aktif değildir. Manganez, indirgeyici koşulların varlığında aktif olarak göç eden kimyasal bir elementtir; metal, oksitleyici bir ortamın hakim olduğu tundra ve orman manzaralarının asidik doğal rezervuarlarında çok hareketlidir. Bu nedenle kültür bitkilerinde aşırı metal içeriği bulunur; topraklarda ferromangan yumruları, bataklık ve göl cevherleri oluşur.

Kuru iklime sahip bölgelerde, metalin hareketliliğini sınırlayan alkalin oksitleyici ortam hakimdir. Ekili bitkilerde manganez eksikliği vardır; özel kompleks mikro katkı maddeleri kullanılmadan tarımsal üretim yapılamaz. Kimyasal element nehirlerde yaygın değildir ancak toplam giderimi büyük değerlere ulaşabilmektedir. Manganez özellikle kıyı bölgelerinde doğal yağış şeklinde bol miktarda bulunmaktadır. Okyanusların dibinde, tabanın kuru toprak olduğu eski jeolojik dönemlerde oluşmuş büyük metal birikintileri vardır.

Manganezin kimyasal özellikleri

Manganez aktif metaller kategorisine aittir; yüksek sıcaklıklarda metal olmayanlarla aktif olarak reaksiyona girer: nitrojen, oksijen, kükürt, fosfor ve diğerleri. Sonuç olarak çok değerlikli manganez oksitler oluşur. Manganez, oda sıcaklığında düşük aktif bir kimyasal elementtir; asitlerde çözündüğünde iki değerlikli tuzlar oluşturur. Vakumda yüksek sıcaklıklara ısıtıldığında, kimyasal bir element kararlı alaşımlardan bile buharlaşabilir. Manganez bileşikleri birçok yönden aynı oksidasyon durumundaki demir, kobalt ve nikel bileşiklerine benzer.

Manganez ve krom arasında büyük bir benzerlik vardır; metal alt grubu, elementin atom numarasının artmasıyla birlikte daha yüksek oksidasyon durumlarında da artan stabiliteye sahiptir. Perenatlar permanganatlardan daha az güçlü oksitleyici maddelerdir.

Manganez (II) bileşiklerinin bileşimine bağlı olarak, daha yüksek oksidasyon durumlarına sahip bir metalin oluşumuna izin verilir; bu tür dönüşümler hem çözeltilerde hem de erimiş tuzlarda meydana gelebilir.
Manganez oksidasyon durumlarının stabilizasyonu Manganez kimyasal elementinde çok sayıda oksidasyon durumunun varlığı, geçiş elementlerinde d-orbitallerle bağ oluşumu sırasında enerji seviyelerinin tetrahedral, oktahedral ve kare ligand düzenlemesi ile bölünmesiyle açıklanmaktadır. Aşağıda bazı metallerin ilk geçiş döneminde halihazırda bilinen oksidasyon durumlarının bir tablosu bulunmaktadır.

Çok sayıda komplekste meydana gelen düşük oksidasyon durumları dikkate değerdir. Tablo, ligandların kimyasal olarak nötr moleküller CO, NO ve diğerleri olduğu bileşiklerin bir listesini içerir.

Kompleksleşme nedeniyle manganezin yüksek oksidasyon durumları stabilize edilir; bunun için en uygun ligandlar oksijen ve flordur. Stabilizasyon koordinasyon sayısının altı olduğunu dikkate alırsak maksimum stabilizasyon beştir. Manganez kimyasal elementi okso kompleksleri oluşturursa, daha yüksek oksidasyon durumları stabilize edilebilir.

Düşük oksidasyon durumlarında manganezin stabilizasyonu

Yumuşak ve sert asitler ve bazlar teorisi, ligandlara maruz kaldığında kompleks oluşumu nedeniyle metallerin farklı oksidasyon durumlarının stabilizasyonunu açıklamayı mümkün kılar. Yumuşak elementler metalin düşük oksidasyon durumlarını başarılı bir şekilde stabilize ederken, sert elementler yüksek oksidasyon durumlarını olumlu şekilde stabilize eder.

Teori, metal-metal bağlarını tam olarak açıklar; resmi olarak bu bağlar, asit-baz etkileşimleri olarak kabul edilir.

Manganez alaşımları Manganezin aktif kimyasal özellikleri onun birçok metalle alaşım oluşturmasına olanak tanır. büyük sayı metaller manganezin bireysel modifikasyonlarında çözünebilir ve onu stabilize edebilir. Bakır, demir, kobalt, nikel ve diğer bazı metaller γ-modifikasyonunu stabilize edebilir; alüminyum ve gümüş, ikili alaşımlarda magnezyumun β- ve σ-bölgelerini genişletebilir. Bu özellikler metalurjide önemli bir rol oynar. Manganez, yüksek süneklik değerlerine sahip alaşımların elde edilmesini mümkün kılan kimyasal bir elementtir; damgalanabilir, dövülebilir ve haddelenebilir.

Kimyasal bileşiklerde manganezin değerliği 2-7 aralığında değişir; oksidasyon derecesindeki bir artış, manganezin oksidatif ve asidik özelliklerinde bir artışa neden olur. Tüm Mn(+2) bileşikleri indirgeyici maddelerdir. Manganez oksit indirgeyici özelliklere sahiptir, gri-yeşil renktedir, suda ve alkalilerde çözünmez, ancak asitlerde mükemmel şekilde çözünür. Manganez hidroksit Mn(OH)3 suda çözünmez ve beyaz bir maddedir. Mn(+4) oluşumu hem oksitleyici bir madde (a) hem de bir indirgeyici madde (b) olabilir.

MnO2 + 4HCl = Cl2 + MnCl2 + 2H20 (a)

Bu reaksiyon laboratuvarda klor üretiminin gerekli olduğu durumlarda kullanılır.

MnO2 + KClO3 + 6KOH = KCl + 3K2 MnO4 + 3H20 (b)

Reaksiyon metallerin füzyonu sırasında meydana gelir. MnO2 (manganez oksit) kahverengi bir renge sahiptir, karşılık gelen hidroksitin rengi biraz daha koyudur.
Manganezin fiziksel özellikleri Manganez, yoğunluğu 7,2–7,4 g/cm3, erime noktası +1245°C olan, +1250°C sıcaklıkta kaynayan kimyasal bir elementtir. Metalin dört polimorfik modifikasyonu vardır:

1. α-Mn. Bir birim hücrede 58 atom bulunan kübik gövde merkezli bir kafese sahiptir.
2. β-Mn. Bir birim hücrede 20 atom bulunan kübik gövde merkezli bir kafese sahiptir.
3. γ-Mn. Bir hücrede 4 atom bulunan dörtgen bir kafesi vardır.
4. δ-Mn. Kübik gövde merkezli bir kafese sahiptir.

Manganez dönüşümlerinin sıcaklıkları: t°+705°C'de α=β; β=γ t°+1090°С'de; t°+1133С'de γ=δ. En kırılgan modifikasyon olan α, metalurjide nadiren kullanılır. γ modifikasyonu en önemli plastisite göstergelerine sahiptir; en sık metalurjide kullanılır. β-modifikasyonu kısmen plastiktir ve endüstri tarafından nadiren kullanılır. Manganezin kimyasal elementinin atom yarıçapı 1,3 A'dır, iyon yarıçapı ise değerliğe bağlı olarak 0,46-0,91 arasında değişir. Manganez paramanyetiktir, termal genleşme katsayıları 22,3×10 -6 derece -1'dir. Fiziksel özellikler metalin saflığına ve gerçek değerliliğine bağlı olarak biraz değişebilir.
Manganez elde etme yöntemi Modern endüstri, elektrokimyacı V.I. Agladze tarafından metalin sulu çözeltilerinin (NH4)2SO4 ilavesiyle elektrohidrolizi yoluyla geliştirilen bir yöntemi kullanarak manganez üretir; işlem sırasında çözeltinin asitliği pH = 8.0-8.5 arasında olmalıdır. Titanyum bazlı alaşım AT-3'ten yapılmış kurşun anotlar ve katotlar çözeltiye batırılır; titanyum katotlar paslanmaz olanlarla değiştirilebilir. Endüstri, işlem tamamlandıktan sonra katotlardan uzaklaştırılan ve metal pul şeklinde çöken manganez tozu kullanıyor. Üretim yöntemi enerji yoğun olarak kabul ediliyor ve bu da maliyet artışına doğrudan etki ediyor. Gerekirse toplanan manganez daha sonra eritilir ve bu da metalurjide kullanımını kolaylaştırır.

Manganez, cevherin klorlanması ve elde edilen halojenürlerin daha da azaltılması yoluyla halojen işlemiyle elde edilebilen kimyasal bir elementtir. Bu teknoloji, endüstriye% 0,1'i aşmayan miktarda yabancı teknolojik yabancı madde içeren manganez sağlar. Alüminotermik reaksiyon sırasında daha kirli bir metal elde edilir:

3Mn3 Ö4 + 8Al = 9Mn + 4A l2 Ö3

Veya elektrotermi. Zararlı emisyonları ortadan kaldırmak için üretim atölyelerinde güçlü cebri havalandırma kuruludur: PVC hava kanalları, santrifüj fanlar. Hava değişim oranı yönetmeliklerle düzenlenir ve insanların çalışma alanlarında güvenli bir şekilde kalmasını sağlamalıdır.
Manganezin kullanım alanları Manganezin ana tüketicisi demir metalurjisidir. Metal ilaç endüstrisinde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir ton çeliğin eritilmesi için 8-9 kilogram gerekir; kimyasal elementi manganez alaşımına katmadan önce ferromangan elde etmek için önce demir ile eritilir. Alaşımda kimyasal element manganezin payı% 80'e kadar, karbon% 7'ye kadar, geri kalanı ise demir ve çeşitli teknolojik safsızlıklar tarafından işgal ediliyor. Katkı maddelerinin kullanımıyla yüksek fırınlarda eritilen çeliklerin fiziksel ve mekanik özellikleri önemli ölçüde arttırılır. Teknoloji aynı zamanda modern elektrikli çelik fırınlarında katkı maddelerinin kullanılmasına da uygundur. Yüksek karbonlu ferromanganezin eklenmesi nedeniyle çeliğin deoksidasyonu ve kükürtten arındırılması meydana gelir. Metalurji, orta ve düşük karbonlu ferromangan ekleyerek alaşımlı çelikler üretir.

Düşük alaşımlı çelik %0,9-1,6 manganez, yüksek alaşımlı çelik ise %15'e kadar içerir. %15 manganez ve %14 krom içeren çelik, yüksek düzeyde fiziksel dayanıma ve korozyon önleyici dirence sahiptir. Metal aşınmaya dayanıklıdır, zorlu sıcaklık koşullarında çalışabilir ve agresif maddelerle doğrudan temastan korkmaz. kimyasal bileşikler. Bu tür yüksek özellikler, çeliğin en kritik yapıların ve zor koşullarda çalışan endüstriyel birimlerin imalatında kullanılmasını mümkün kılar.

Manganez demir içermeyen alaşımların eritilmesi sırasında da kullanılan kimyasal bir elementtir. Yüksek hızlı endüstriyel türbin kanatlarının üretiminde bakır-mangan alaşımı, pervanelerde ise manganez içeren bronz kullanılır. Bu alaşımlara ek olarak alüminyum ve magnezyumda kimyasal element olarak manganez mevcuttur. Demir dışı alaşımların performans özelliklerini büyük ölçüde geliştirerek onları yüksek derecede deforme edilebilir, korozyon süreçlerine dayanıklı ve aşınmaya dayanıklı hale getirir.

Alaşımlı çelikler ağır sanayinin ana malzemesidir ve çeşitli silah türlerinin üretimi sırasında vazgeçilmezdir. Gemi yapımında ve uçak yapımında yaygın olarak kullanılır. Stratejik bir manganez rezervinin varlığı, herhangi bir devletin yüksek savunma kabiliyetinin bir koşuludur. Bu bağlamda metal üretimi her yıl artmaktadır. Ayrıca manganez cam üretimi, tarım, matbaacılık vb. sırasında kullanılan kimyasal bir elementtir.

Flora ve faunada manganez

Manganez canlı doğada gelişimde önemli rol oynayan kimyasal bir elementtir. Büyüme özelliklerini, kan bileşimini ve fotosentez sürecinin yoğunluğunu etkiler. Bitkilerde miktarı yüzde on binde biri, hayvanlarda ise yüzde yüz binde biri kadardır. Ancak bu kadar küçük bir içeriğin bile çoğu işlevi üzerinde gözle görülür bir etkisi vardır. Enzimlerin etkisini aktive eder, insülin fonksiyonunu, mineral ve hematopoietik metabolizmayı etkiler. Manganez eksikliği hem akut hem de kronik çeşitli hastalıklara neden olur.

Manganez tıpta yaygın olarak kullanılan kimyasal bir elementtir. Manganez eksikliği fiziksel dayanıklılığı azaltır, belirli anemi türlerine neden olur ve kemik dokusundaki metabolik süreçleri bozar. Manganezin dezenfekte edici özellikleri yaygın olarak bilinmektedir; çözeltileri nekrotik dokuların tedavisi sırasında kullanılmaktadır.

Hayvansal gıdalarda yetersiz miktarda manganez bulunması günlük ağırlık artışının azalmasına neden olur. Bitkilerde bu durum lekelenme, yanık, sararma ve diğer hastalıklara neden olur. Zehirlenme belirtileri tespit edilirse özel ilaç tedavisi. Şiddetli zehirlenme, tedavisi zor bir hastalık olan manganez parkinsonizm sendromuna neden olabilir. olumsuz etki insan merkezi sinir sistemi üzerinde.

Günlük manganez ihtiyacı, bir kişinin yiyeceklerden aldığı ana miktar olan 8 mg'a kadardır. Bu durumda diyetin tüm besinler açısından dengelenmesi gerekir. Artan iş yükü ve yetersiz güneş ışığı ile manganez dozu genel analiz kan. Mantarlarda, su kestanesinde, su mercimeğinde, yumuşakçalarda ve kabuklularda önemli miktarda manganez bulunur. İçlerindeki manganez içeriği yüzde onda birine ulaşabilir.

Manganez vücuda aşırı dozda girdiğinde kas ve kemik dokusunda hastalıklar meydana gelebilir, solunum yolları etkilenebilir, karaciğer ve dalak zarar görebilir. Manganın vücuttan atılması uzun zaman alır; bu dönemde birikim etkisi ile toksik özellikleri artar. Sıhhi yetkililer tarafından havadaki izin verilen manganez konsantrasyonu ≤ 0,3 mg/m3 olmalıdır; parametreler özel laboratuvarlarda hava numunesi alınarak izlenir. Seçim algoritması eyalet düzenlemeleri tarafından düzenlenir.

TANIM

Manganez Periyodik tablonun ikincil (B) alt grubunun VII. grubunun dördüncü periyodunda yer alır. Tanım – Mn. Manganez gümüşi beyaz bir metaldir.

Yoğunluk - 7,44 g/cm3. Erime ve kaynama noktaları sırasıyla 1245 o C ve 2080 o C'dir. Manganezin bilinen dört kristal modifikasyonu vardır ve bunların her biri belirli bir sıcaklık aralığında stabildir. Örneğin, 707 o C'nin altındaki sıcaklıklarda α-manganez stabildir ve karmaşık bir yapıya sahiptir; birim hücresinde 58 atom bulunur.

Bileşiklerdeki manganezin oksidasyon durumu

Manganez basit bir madde (bir metal) formunda mevcut olabilir ve metallerin element halindeki oksidasyon durumu şuna eşittir: sıfır, çünkü içlerindeki elektron yoğunluğunun dağılımı tekdüzedir.

Oksidasyon durumları (+2) Ve (+4) manganez oksitlerde (Mn +2 O, Mn +3 2 O3), hidroksitlerde (Mn +2 (OH) 2, Mn +3 (OH) 3 ve diğer bileşiklerde) görülür.

Manganez aynı zamanda oksidasyon durumları ile de karakterize edilir. (+6) (Mn +6 O 3, H 2 Mn +6 O 4) ve (+7) (Mn +7 2 O 7, HMn +7 O 4, KMn +7 O 4). Oksidasyon durumuna sahip bilinen manganez bileşikleri (+3) , ancak istikrarsızdırlar.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

Manganez(lat. manganum), mn, Mendeleev'in periyodik sisteminin VII. grubunun kimyasal elementi; atom numarası 25, atom kütlesi 54,9380; ağır gümüşi beyaz metal. Doğada element, 55 mn'lik kararlı bir izotopla temsil edilir.

Tarihsel bilgi. M. mineralleri uzun zamandır bilinmektedir. Antik Romalı doğa bilimci Pliny, sıvı camın rengini gidermek için kullanılan siyah bir taştan bahseder; piroluzit mno 2 mineralinden bahsediyorduk. Gürcistan'da piroluzit eski çağlardan beri demir üretiminde katkı maddesi olarak hizmet vermiştir. Uzun bir süre piroluzite siyah manyezit adı verildi ve bir tür manyetik demir cevheri olarak kabul edildi ( manyetit). 1774 yılında K. Scheele bunun bilinmeyen bir metalin bir bileşiği olduğunu gösterdi ve başka bir İsveçli bilim adamı Yu.Gan, piroluzit karışımını kömürle kuvvetli bir şekilde ısıtarak karbonla kirlenmiş metal elde etti. M. adı geleneksel olarak Alman manganerz - manganez cevherinden türetilmiştir.

Doğada dağılım. Yer kabuğundaki ortalama metal içeriği% 0,1'dir, çoğu magmatik kayaçta kütle olarak% 0,06-0,2'dir, burada mn 2+ (fe 2+'nin bir analoğu) formunda dağılmış durumdadır. Dünya yüzeyinde mn 2+ kolayca oksitlenir; mn 3+ ve mn 4+ mineralleri de burada bilinmektedir. Biyosferde M., indirgeyici koşullar altında kuvvetli bir şekilde göç eder ve oksitleyici bir ortamda aktif değildir. M., mn 2+ formunda bulunduğu tundra ve orman manzaralarının asidik sularında en hareketlidir. Buradaki M içeriği sıklıkla artar ve bazı yerlerde kültür bitkilerinde M fazlalığı görülür; Topraklarda, göllerde ve bataklıklarda demir-mangan nodülleri ile göl ve bataklık cevherleri oluşur. Alkali oksitleyici bir ortam koşulları altındaki kuru bozkırlarda ve çöllerde M. aktif değildir, organizmalar M. açısından fakirdir ve kültür bitkileri genellikle manganez mikro gübrelerine ihtiyaç duyar. M.'de nehir suları fakirdir (10 -6 -10 -5 g/l), ancak bu elementin nehirler tarafından tamamen uzaklaştırılması çok büyük olup, büyük bir kısmı kıyı bölgesinde biriktirilmektedir. Göllerin, denizlerin ve okyanusların sularında daha da az M. vardır; Okyanus tabanında birçok yerde geçmiş jeolojik dönemlerde oluşmuş demir-mangan nodülleri yaygındır.

Fiziksel ve kimyasal özellikler. Yoğunluk M.7.2-7.4 gr/cm3, T pl 1245 °C; T 2150 °C'ye kadar. M.'nin 4 polimorfik modifikasyonu vardır: α-mn (birim hücrede 58 atomlu vücut merkezli kübik kafes), β-mn (hücrede 20 atomlu vücut merkezli kübik), γ-mn (4 atomlu dörtgen) hücre) ve δ-mn (vücut merkezli kübik). Dönüşüm sıcaklığı:

aβ 705°c; βγ 1090°c; γδ 1133°c;

α-modifikasyonu kırılgandır; γ (ve kısmen β) plastiktir ve alaşım oluştururken önemlidir.

Atom yarıçapı M. 1,30 å. İyonik yarıçaplar (å cinsinden): mn 2+ 0,91, mn 4+ 0,52, mn 7+ 0,46. Diğerleri fiziksel özelliklerα-mn: özgül ısı kapasitesi (25 °C'de) 0,478 kJ/(kilogram K) [yani 0,114 cal/(G ·°C)]; doğrusal genleşme sıcaklık katsayısı (20 °C'de) 22,3? 10 -6 dolu-1 termal iletkenlik (25 °C'de) 66,57 W/(m?K) [yani 0,159 cal/(cm sn°C)]; spesifik hacimsel elektrik direnci 1,5-2,6 mkom · m(yani 150-260 mkom cm) ; elektriksel direncin sıcaklık katsayısı (2-3) ? 10 -4 derece -1 M. paramanyetik.

Kimyasal olarak metal oldukça aktiftir; ısıtıldığında metal olmayanlarla enerjik olarak etkileşime girer - oksijen (farklı değerlerde metal oksitlerin bir karışımı oluşur), nitrojen (mn 4 n, mn 2 n 1, mn 3 n 2), kükürt (mns) , mns 2), karbon (mn 3 c, mn 23 c 6, mn 7 c 3, mn 5 c 6), fosfor (mn 2 p, mnp), vb. Oda sıcaklığında, havadaki M değişmez; suyla çok yavaş reaksiyona girer. Asitlerde (hidroklorik, seyreltik sülfürik) kolayca çözünür, iki değerlikli metal tuzları oluşturur. Vakumda ısıtıldığında metal alaşımlardan bile kolayca buharlaşır.

M, birçok kimyasal elementle alaşımlar oluşturur; çoğu metal kendi bireysel modifikasyonlarında çözünür ve onları stabilize eder. Böylece cu, fe, Co, ni ve diğerleri γ modifikasyonunu stabilize eder. al, ag ve diğerleri ikili alaşımlarda β - ve σ -mn bölgelerini genişletir. Bu, plastik deformasyona (dövme, haddeleme, damgalama) yatkın metal bazlı alaşımların üretimi için önemlidir.

Bileşiklerde M genellikle 2 ila 7 arasında bir değer sergiler (en kararlı oksidasyon durumları +2, +4 ve +7'dir). Oksidasyon derecesinin artmasıyla M bileşiklerinin oksitleyici ve asidik özellikleri artar.

mn(+2) bileşikleri indirgeyici maddelerdir. Mno oksit gri-yeşil bir tozdur; Temel özelliklere sahiptir, su ve alkalilerde çözünmez, asitlerde oldukça çözünür. Hidroksit mn(oh) 2 suda çözünmeyen beyaz bir maddedir. Mn(+4) bileşikleri hem oksitleyici ajanlar (a) hem de indirgeyici ajanlar (b) olarak etki gösterebilir:

mno 2 +4hcl = mncl 2 + cl 2 + 2h 2 o (a)

(laboratuarlardaki bu reaksiyondan elde edilen klor)

mno 2 + kclo 3 + 6koh = ZK 2 Mno 4 + kcl + ZN 2 O (b)

(reaksiyon füzyon sırasında meydana gelir).

Dioksit mno 2 siyah-kahverengi renktedir, karşılık gelen hidroksit mn(oh) 4 ise koyu kahverengi renktedir. Her iki bileşik de suda çözünmez, her ikisi de hafif bir asidik fonksiyon baskınlığıyla amfoteriktir. K 4 mno 4 tipi tuzlara manganit denir.

Mn(+6) bileşiklerinden en karakteristik olanı permangan asit ve manganat tuzları. Mn(+7) bileşikleri çok önemlidir; permanganik asit, manganik anhidrit ve permanganatlar.

Fiş. Endüstride en saf M., Sovyet elektrokimyacı R. I. Agladze'nin (1939) yöntemine göre, pH = 8.0-8.5'te mnso 4'ün sulu çözeltilerinin (nh 4) 2 yani 4 ilavesiyle elektrolizi yoluyla elde edilir. İşlem kurşundan yapılmış anotlar ve titanyum alaşımı AT-3 veya paslanmaz çelikten yapılmış katotlarla gerçekleştirilir. M. pulları katotlardan çıkarılır ve gerekirse eritilir. Örneğin maden cevherinin klorlanması ve halojenürlerin indirgenmesi gibi bir halojen işlemiyle toplam safsızlık oranı yaklaşık %0,1 olan metal elde edilir. Daha az saf M. elde edilir alüminotermi reaksiyonla:

3Mn 3 veya 4 + 8al = 9mn + 4al 2 veya 3,

ve ayrıca elektrotermi.

Başvuru. Metalurjinin ana tüketicisi, ortalama olarak yaklaşık 8-9 tüketen demir metalurjisidir. kilogram M.1'de T eritilmiş çelik. Metali çeliğe sokmak için en çok demir içeren alaşımları kullanılır - ferromangan (%70-80 demir, %0,5-7,0 karbon, geri kalanı demir ve safsızlıklardır). Yüksek fırınlarda ve elektrikli fırınlarda eritilir. Yüksek karbonlu ferromanganez, çeliğin deoksidasyonuna ve kükürtünün giderilmesine hizmet eder; orta ve düşük karbonlu - çeliğin alaşımlanması için. Düşük alaşımlı yapı ve ray çeliği %0,9-1,6 mn içerir; %15 mn ve %1,25 c içeren yüksek alaşımlı, aşınmaya karşı oldukça dirençli bir çelik (1883'te İngiliz metalürji uzmanı R. Geirild tarafından icat edilmiştir) ilk alaşımlı çeliklerden biriydi. SSCB'de %14 cr ve %15 mn içeren nikelsiz paslanmaz çelik üretilmektedir.

M. aynı zamanda demir bazlı olmayan alaşımlarda da kullanılır. Türbin kanatlarının imalatında bakır ve metal alaşımları kullanılır; manganez bronzları - mukavemet ve korozyon direncinin bir kombinasyonunun gerekli olduğu pervanelerin ve diğer parçaların üretiminde. Hemen hemen tüm endüstriyel alüminyum alaşımları Ve magnezyum alaşımları bakır, nikel ve diğer elementlerle alaşımlı metal bazlı deforme olabilen alaşımlar geliştirilmiştir. Metal ürünleri korozyondan korumak için metalin galvanik kaplaması kullanılır.

M bileşikleri aynı zamanda galvanik hücrelerin üretiminde de kullanılır; cam üretimi ve seramik sektöründe; boyama ve baskı endüstrisinde, tarımda vb.

F. N. Tavadze.

Vücuttaki manganez. M., bitki ve hayvan organizmalarının kalıcı bir bileşeni olarak doğada yaygındır. Bitkilerdeki M içeriği yüzde onbinde biri ile yüzde biri arasında, hayvanlarda ise yüzde binde biri ile binde biri kadardır. Omurgasız hayvanlar M bakımından omurgalılara göre daha zengindir. Bitkiler arasında, bazı pas mantarları, su kestanesi, su mercimeği, leptothrix cinsi bakteriler, crenothrix ve bazı diatomlar (cocconeis) (hayvanlar arasında külde yüzde birkaçına kadar - kırmızı karıncalar, bazıları) önemli miktarlarda M. biriktirir; yumuşakçalar ve kabuklular (yüzde yüzlere kadar). M. bir dizi enzimin aktivatörüdür, solunum, fotosentez, nükleik asitlerin biyosentezi vb. işlemlerine katılır, insülin ve diğer hormonların etkisini arttırır, hematopoezi etkiler ve mineral metabolizması. Bitkilerde M. eksikliği neden olur nekroz, elma ve turunçgillerde kloroz, tahıllarda lekelenme, patates, arpa vb. yanıkları. M. tüm insan organlarında ve dokularında (karaciğer, iskelet ve tiroid bezi). Hayvanların ve insanların M.'ye olan günlük ihtiyacı birkaç tanedir mg(günde bir kişi 3-8 alır mg M.). M.'ye olan ihtiyaç artıyor fiziksel aktivite güneş ışığı eksikliği ile; çocukların yetişkinlerden daha fazla M.'ye ihtiyacı vardır. Hayvansal gıdalarda M eksikliğinin büyüme ve gelişmeyi olumsuz etkilediği, anemiye, laktasyon tetanisi olarak adlandırılan anemiye ve mineral metabolizmasının ihlaline neden olduğu gösterilmiştir. kemik dokusu. Bu hastalıkları önlemek için yeme M tuzları eklenir.

G. Ya.

Tıpta M.'nin bazı tuzları (örneğin kmno 4) dezenfektan olarak kullanılmaktadır. Birçok endüstride kullanılan M bileşikleri vücut üzerinde toksik etki yaratabilmektedir. Vücuda esas olarak solunum yolu yoluyla giren M, parankimal organlarda (karaciğer, dalak), kemiklerde ve kaslarda birikir ve uzun yıllar boyunca yavaş yavaş atılır. Havadaki M bileşiklerinin izin verilen maksimum konsantrasyonu 0,3'tür mg/m3. Şiddetli zehirlenmelerde hasar görülür sinir sistemi karakteristik manganez sendromlu parkinsonizm.

Tedavi: vitamin tedavisi, antikolinerjik ilaçlar vb. Önleme: mesleki hijyen kurallarına uygunluk.

Yandı: Sally A.H., Manganese, İngilizceden çeviri, M., 1959; Ferroalyaj üretimi, 2. baskı, M., 1957; Pearson A., Manganez ve fotosentezdeki rolü, koleksiyonda: Mikro elementler, İngilizceden çeviri, M., 1962.

özeti indir

Piroluzit (manganez dioksit, MnO2) formundaki bu element, 30.000 yıl önce Fransa'daki Lascaux Mağarası'ndaki tarih öncesi mağara sanatçıları tarafından kullanılıyordu. Daha sonraki zamanlarda eski Mısır'da cam üreticileri, doğal camın soluk yeşilimsi tonunu gidermek için bu metali içeren mineralleri kullandılar.

Sınıf arkadaşları

Mükemmel cevherler Yunanistan'ın kuzeyinde, Makedonya'nın güneyindeki Magnesia bölgesinde bulundu ve isim konusundaki kafa karışıklığı da işte o zaman başladı. Bölgeden hem magnezyum hem de manganez içeren çeşitli cevherlere basitçe magnezya adı verildi. 17. yüzyılda magnezyum mineralleri için magnezya alba veya beyaz magnezya terimi benimsenirken, manganezin daha koyu oksitleri için siyah magnezya adı kullanıldı.

Bu arada bu bölgede keşfedilen ünlü manyetik minerallere magnezya taşı adı verildi ve bu mineral zamanla günümüzün mıknatısı haline geldi. Bu karışıklık, 18. yüzyılın sonlarında bir grup İsveçli kimyagerin manganezin ayrı bir element olduğu sonucuna varmasına kadar bir süre daha devam etti. 1774 yılında grubun bir üyesi bu bulguları Stockholm Akademisi'ne sundu ve aynı yıl Johan Gottlieb Hahn, saf manganezi elde eden ve bunu kanıtlayan ilk kişi oldu. bunun ayrı bir unsur olduğunu.

Manganez - kimyasal element, manganezin özellikleri

Havaya maruz kaldığında yavaş yavaş kararan, ağır, gümüşi beyaz bir metaldir. Sert ve demirden daha kırılgan olup özgül ağırlığı 7,21 ve erime noktası 1244 °C'dir. Kimyasal sembolü Mn, atom ağırlığı 54.938, atom numarası 25. Formüllerin bir parçası olarak manganez olarak okunur, örneğin KMnO 4 - potasyum manganez yaklaşık dört. Kayalarda çok yaygın bir elementtir ve miktarının yer kabuğunun kütlesinin %0,085'i olduğu tahmin edilmektedir.

300'den fazla farklı mineral var bu unsuru içeren. Avustralya, Gabon, Güney Afrika, Brezilya ve Rusya'da büyük karasal yataklar bulunmaktadır. Ancak okyanus tabanında, çoğunlukla 4 ila 6 kilometre derinlikte daha da fazlası bulunuyor, dolayısıyla oradan çıkarılması ticari olarak uygun değil.

Oksitlenmiş demir mineralleri (hematit, manyetit, limonit ve siderit) bu elementin %30'unu içerir. Diğer bir potansiyel kaynak ise %25'e kadar nodüller içeren kil ve kırmızı çamur yataklarıdır. En saf manganez sulu çözeltilerin elektrolizi ile elde edilir.

Manganez ve klor, periyodik tablonun VII. grubundadır, ancak klor ana alt gruptadır ve manganez, aynı zamanda teknesyum Tc ve renyum Ke - tam elektronik analoglarını da içeren ikincil alt gruptadır. Manganez Mn, teknetyum Tc ve renyum Ke, değerlik elektronlarının konfigürasyonuna sahip tam elektronik analoglardır.

Bu unsur mevcut Tarım topraklarında az miktarda. Birçok bakır, alüminyum, magnezyum, nikel alaşımında farklı yüzdeler onlara belirli fiziksel ve teknolojik özellikler kazandırır:

• aşınma direnci;
• ısı direnci;
• korozyon direnci;
• eriyebilirlik;
• elektrik direnci vb.

Manganezin değeri

Manganezin oksidasyon durumları 0 ila +7 arasındadır. İki değerlikli oksidasyon durumunda manganez belirgin bir metalik karaktere sahiptir ve karmaşık bağlar oluşturma eğilimi yüksektir. Dört değerlikli oksidasyonda metalik ve metalik olmayan özellikler arasında bir ara karakter hakim olurken, altı değerlikli ve yedi değerlikli oksidasyonlar metalik olmayan özellikler sergiler.

Oksitler:

Formül. Renk

Biyokimya ve farmakoloji

Manganez doğada yaygın olarak bulunan bir elementtir ve çoğu bitki ve hayvan dokusunda bulunur. En yüksek konsantrasyonlar bulunur:

• portakal kabuğunda;
• üzümlerde;
• meyvelerde;
• kuşkonmazda;
• kabuklularda;
• gastropodlarda;
• çift ​​kabuklu olarak.

Biyolojideki en önemli reaksiyonlardan biri olan fotosentez tamamen bu elemente bağlıdır. Su moleküllerinin oksijene dönüştürüldüğü fotosistem II'nin reaksiyon merkezindeki yıldız bir oyuncudur. Onsuz fotosentez imkansızdır.

O önemli unsur Bilinen tüm canlı organizmalarda. Örneğin fotosentez sırasında su moleküllerini oksijene dönüştürmekten sorumlu olan enzim dört manganez atomu içerir.

Ortalama insan vücudu bu metalden yaklaşık 12 miligram içerir. Fındık, kepek, tahıllar, çay ve maydanoz gibi besinlerden her gün yaklaşık 4 miligram alıyoruz. Bu element iskeletin kemiklerini daha dayanıklı hale getirir. B1 vitamininin emilimi için de önemlidir.

Yararları ve zararlı özellikleri

Bu eser element, büyük biyolojik öneme sahiptir: porfirinlerin biyosentezinde ve ardından hayvanlarda hemoglobin ve yeşil bitkilerde klorofilde katalizör görevi görür. Varlığı aynı zamanda çeşitli mitokondriyal enzim sistemlerinin, bazı lipit metabolizması enzimlerinin ve oksidatif fosforilasyon işlemlerinin aktivitesi için bir ön koşuldur.

Çiftler veya içme suyu Bu metalin tuzlarıyla kirlenmiş, tahriş edici değişikliklere yol açar solunum yolu Merkezi sinir sisteminin bazal ganglionlarında hasar ve ardından Parkinson hastalığına benzer bir ekstrapiramidal bozukluk ile karakterize, ilerleyici ve geri dönüşü olmayan bir eğilime sahip kronik zehirlenme.

Bu tür zehirlenmeler sıklıkla profesyonel karakter. Bu metal ve türevlerinin işlenmesinde çalışan işçilerin yanı sıra kimya ve metalurji endüstrilerindeki çalışanları da etkiliyor. Tıpta potasyum permanganat formunda büzücü, lokal antiseptik olarak ve ayrıca alkaloid zehirlere (morfin, kodein, atropin vb.) Karşı panzehir olarak kullanılır.

Bazı topraklar var düşük seviye Bu elementin gübrelere eklenmesinin ve otlayan hayvanlara besin takviyesi olarak verilmesinin nedeni budur.

Manganez: uygulama

Saf metal formundaki bu elementin elektrik mühendisliği alanında sınırlı kullanımı dışında başka pratik uygulaması yoktur, ancak aynı zamanda alaşımların hazırlanmasında, çelik üretiminde vb. yaygın olarak kullanılır.

Henry Bessemer ne zaman 1856'da çelik yapım sürecini icat ettiğinde, çeliği sıcak haddelemeyle yok edildi. Aynı yıl, erimiş demire elementin küçük miktarlarının eklenmesinin sorunu çözdüğü keşfedildiğinde sorun çözüldü. Bugün aslında manganezin yaklaşık %90'ı çelik yapımında kullanılıyor.

Metal kimyası

Ders 2. Derste tartışılan ana konular

VIIB alt grubunun metalleri

VIIB alt grubunun metallerinin genel özellikleri.

Manganez kimyası

Doğal Mn bileşikleri

Metalin fiziksel ve kimyasal özellikleri.

Mn bileşikleri. Bileşiklerin redoks özellikleri

Tc ve Re'nin kısa özellikleri.

Yürütücü:

Olay No.

VIIB alt grubunun metalleri

Genel özellikler

						VIIB alt grubu d-elementlerinden oluşur: Mn, Tc, Re, Bh.
						Değerlik elektronları genel formülle tanımlanır:
						(n–1)d 5 ns2
							Basit maddeler - metaller, gümüş grisi,
			manganez
						ağır, yüksek erime noktasına sahip,
						Mn'den Re'ye giderken artar, böylece sıkılığa göre
						Re'nin kaynaşabilirliği yalnızca W'den sonra ikinci sıradadır.
							Mn en büyük pratik öneme sahiptir.
			teknesyum				Elementler Tc, Bh – radyoaktif elementler, yapay
						nükleer füzyonun bir sonucu olarak doğrudan elde edilen; Tekrar-
						nadir element.
							Tc ve Re elementleri birbirine daha çok benzer.
						manganez ile. Tc ve Re'nin daha istikrarlı bir yükselişi var
						oksidasyon kütüğü, dolayısıyla bu elementlerin bir
						Oksidasyon durumu 7'deki bileşikler tuhaftır.
							Mn oksidasyon durumlarıyla karakterize edilir: 2, 3, 4,
							Daha kararlı -				2 ve 4. Bu oksidasyon durumları

doğal bileşiklerde bulunur. En yaygın

tuhaf Mn mineralleri: piroluzit MnO2 ve rodokrozit MnCO3.

Mn(+7) ve (+6) bileşikleri kuvvetli oksitleyici maddelerdir.

Mn, Tc, Re yüksek derecede oksidatif olanlarda en büyük benzerliği gösterir.

Yüksek oksitlerin ve hidroksitlerin asidik doğasında ifade edilir.

Yürütücü:

Olay No.

VIIB alt grubunun tüm elementlerinin daha yüksek hidroksitleri güçlüdür

NEO4 genel formülüne sahip asitler.

En yüksek oksidasyon durumunda Mn, Tc ve Re elementleri ana alt grup elementi olan klora benzer. Asitler: HMnO4, HTcO4, HReO4 ve

HClO4 güçlüdür. VIIB alt grubunun elemanları dikkat çekici bir şekilde karakterize edilir:

Serideki komşularıyla önemli benzerlikler gösterir, özellikle Mn Fe ile benzerlik gösterir. Doğada Mn bileşikleri her zaman Fe bileşiklerine komşudur.

Marganez

Karakteristik oksidasyon durumları

			Değerlik elektronları Mn – 3d5 4s2.
			En yaygın dereceler
	3d5 4s2	manganez	Mn için oksidasyon değerleri 2, 3, 4, 6, 7'dir;
			daha kararlı - 2 ve 4. Sulu çözeltilerde
			oksidasyon durumu +2 asidik ortamda stabildir ve +4 –

nötr, hafif alkali ve hafif asidik ortam.

Mn(+7) ve (+6) bileşikleri güçlü oksitleyici özellikler gösterir.

Mn oksitlerin ve hidroksitlerin asit-baz karakteri doğal olarak aşağıdakilerden kaynaklanmaktadır:

oksidasyon durumuna bağlı olarak değişir: +2 oksidasyon durumunda oksit ve hidroksit baziktir ve en yüksek oksidasyon durumunda asidiktir,

Ayrıca HMnO4 güçlü bir asittir.

Sulu çözeltilerde Mn(+2) sulu katyonlar halinde bulunur

2+, basitlik açısından Mn2+ ile gösterilir. Yüksek oksidasyon durumlarındaki manganez, tetraoksoanyonlar formunda çözelti halindedir: MnO4 2– ve

MnO4 – .

Yürütücü:

Olay No.

Doğal bileşikler ve metal üretimi

Ağır metaller arasında yer kabuğunda bolluk açısından Mn elementi

balıkçılık demiri takip eder, ancak gözle görülür derecede düşüktür - Fe içeriği yaklaşık% 5 ve Mn - yalnızca yaklaşık% 0,1'dir. Manganez daha yaygın oksitlere sahiptir.

ny ve karbonat ve cevherler. En önemli mineraller şunlardır: pirolitik

MnO2 bölgesi ve rodokrozit MnCO3.

Mn'yi elde etmek

Mn elde etmek için bu minerallere ek olarak hausmannit Mn3 O4 kullanılmaktadır.

ve hidratlanmış psilomelan oksit Mn02. xH2 O. Manganez cevherlerinde hepsi

Manganez esas olarak yüksek mukavemet ve darbe direncine sahip özel kalite çeliklerin üretiminde kullanılır. Öyleyse,

saf formda değil, ferromanganez formunda yeni bir miktar Mn elde edilir

tsa -% 70 ila 88 Mn içeren bir manganez ve demir alaşımı.

Ferromangan dahil olmak üzere yıllık dünya manganez üretiminin toplam hacmi ~ (10 12) milyon ton/yıldır.

Ferromangan elde etmek için manganez oksit cevheri azaltılır

kömür yakıyorlar.

MnO2 + 2C = Mn + 2CO

Yürütücü:

Olay No.

Mn oksitlerle birlikte cevherin içerdiği Fe oksitler de indirgenir.

de. Minimum Fe ve C içeriğine sahip manganez elde etmek için bileşikler

Fe ön olarak ayrılır ve karışık oksit Mn3O4 elde edilir

(MnO . Mn2 O3 ). Daha sonra alüminyum ile indirgenir (piroluzit ile reaksiyona girer)

Çok fırtınalı).

3Mn3 O4 + 8Al = 9Mn + 4Al2 O3

Saf manganez hidrometalurjik yöntemle elde edilir. MnSO4 tuzunun bir Mn sülfat çözeltisi yoluyla ön elde edilmesinden sonra,

elektrik akımı uygulanır, katotta manganez azaltılır:

Mn2+ + 2e– = Mn0.

Basit madde

Manganez açık gri bir metaldir. Yoğunluk – 7,4 g/cm3. Erime noktası – 1245O C.

	Bu oldukça aktif bir metaldir, E (Mn		/ Mn) = - 1,18 V.
		Seyreltik halde kolayca Mn2+ katyonuna oksitlenir.
		asitler.
		Mn + 2H+ = Mn2+ + H2
		Manganez konsantre olarak pasifleştirilir
		nitrik ve sülfürik asitler, ancak ısıtıldığında
	Pirinç. Manganez – se-	onlarla yavaşça etkileşime girmeye başlar, ancak
	kırmızı metal, benzer	bu kadar güçlü oksitleyici maddelerin etkisi altında bile
	donanım için
		Mn katyona girer

Mn2+. Toz halindeki manganez ısıtıldığında suyla reaksiyona girer

H2'nin serbest bırakılması.

Havadaki oksidasyon nedeniyle manganez kahverengi lekelerle kaplanır,

Oksijen atmosferinde manganez bir oksit oluşturur

Mn2 O3 ve daha fazlası yüksek sıcaklık karışık oksit MnO. Mn2 O3

(Mn3O4).

Yürütücü:

Olay No.

Manganez ısıtıldığında halojenler ve kükürt ile reaksiyona girer. Mn yakınlığı

demirden daha fazla kükürt içerir, bu nedenle çeliğe ferromangan eklerken,

içinde çözünen kükürt MnS'ye bağlanır. MnS sülfür metal içinde çözünmez ve cürufa karışır. Kükürtün uzaklaştırılmasından sonra çeliğin mukavemeti artar, bu da kırılganlığa neden olur.

Çok yüksek sıcaklıklarda (>1200 0 C), nitrojen ve karbon ile etkileşime giren manganez, stokiyometrik olmayan nitrürler ve karbürler oluşturur.

Manganez bileşikleri

Manganez bileşikleri (+7)

Tüm Mn(+7) bileşikleri güçlü oksitleyici özellikler sergiler.

Potasyum permanganat KMnO 4 – en yaygın bağlantı

Mn(+7). Saf haliyle bu kristalin madde koyu renklidir.

mor renk. Kristal permanganat ısıtıldığında ayrışır

		2KMnO4 = K2 MnO4 + MnO2 + O2
		Laboratuardaki bu reaksiyondan elde edebilirsiniz
		MnO4 anyon – renklendirici kalıcı çözümler
		koyu kırmızı-mor renkte Ganata. üzerinde
		çözeltiyle temas eden yüzeyler
Pirinç. KMnO4 çözeltisi pembe-		KMnO4, permanganatın oksitlenme yeteneğinden dolayı
menekşe rengi		su dökün, ince sarı-kahverengi
		MnO2 oksit filmleri.
	4KMnO4 + 2H2 O = 4MnO2 + 3O2 + 4KOH

Işıkta hızlanan bu reaksiyonu yavaşlatmak için KMnO4 çözeltileri depolanır.

karanlık şişelerde nyat.

Birkaç damla konsantre eklerken

trilatlı sülfürik asit permanganik anhidrit üretir.

Yürütücü:

Olay No.

2KMnO4 + H2 SO4 2Mn2 O7 + K2 SO4 + H2 O

Mn207 oksit koyu yeşil renkte ağır yağlı bir sıvıdır. Bu, normal koşullar altında kullanılabilen tek metal oksittir.

Sıvı haldedir (erime noktası 5,9 0 C). Oksit moleküler bir yapıya sahiptir.

Oldukça kararsız olan küler yapı, 55 0 C'de patlayarak ayrışır. 2Mn2 O7 = 4MnO2 + 3O2

Mn2O7 oksit çok güçlü ve enerjik bir oksitleyici maddedir. Birçok veya-

ganik maddeler etkisi altında CO2 ve H2 O'ya oksitlenir. Oksit

Mn2 O7'ye bazen kimyasal eşleşmeler denir. Bir cam çubuk Mn2O7 ile nemlendirilip alkol lambasının yanına getirilirse yanacaktır.

Mn2O7 suda çözündüğünde permanganik asit oluşur.

Asit HMnO 4 yalnızca suda bulunan güçlü bir asittir.

nom çözümü, özgür bir durumda izole edilmemiş. Asit HMnO4 ayrışır.

O2 ve MnO2 salınımı ile.

Bir KMnO4 çözeltisine katı alkali eklendiğinde oluşum

yeşil manganat oluşumu.

4KMnO4 + 4KOH (k) = 4K2 MnO4 + O2 + 2H2 O.

KMnO4 konsantre hidroklorik asit ile ısıtıldığında oluşur

Cl2 gazı mevcuttur.

2KMnO4 (k) + 16HCl (kons.) = 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2 O + 2KCl

Bu reaksiyonlar permanganatın güçlü oksitleyici özelliklerini ortaya koymaktadır.

KMnO4'ün indirgeyici maddelerle etkileşiminin ürünleri çözeltinin asitliğine bağlıdır reaksiyonun gerçekleştiği yer.

Asidik çözeltilerde renksiz bir katyon Mn2+ oluşur.

MnO4 – + 8H+ +5e– Mn2+ + 4H2 O; (E0 = +1,53 V).

Nötr çözeltilerden kahverengi bir MnO2 çökeltisi çöker.

MnO4 – +2H2 O +3e– MnO2 + 4OH– .

Alkali çözeltilerde yeşil anyon MnO4 2– oluşur.

Yürütücü:

Olay No.

2 MnO4, daha sonra anotta KMnO4'e oksitlenir).

Manganez bileşikleri (+6)

Manganatlar MnO4 2- anyonlu tuzlardır ve parlak yeşil renktedirler.

MnO4 2─ anyonu yalnızca güçlü alkali ortam. Suyun ve özellikle asidin etkisi altında manganatlar orantısız hale gelerek bir bileşik oluşturur

Oksidasyon durumları 4 ve 7'deki Mn.

3MnO4 2– + 2H2 O = MnO2 + 2MnO4 – + 4OH–

Bu nedenle H2 MnO4 asidi mevcut değildir.

Manganatlar, MnO2'nin alkaliler veya karbonatla kaynaştırılmasıyla elde edilebilir.

bir oksitleyici ajanın varlığında mi.

2MnO2 (k) + 4KOH (l) + O2 = 2K2 MnO4 + 2H2 O

Manganatlar güçlü oksitleyici maddelerdir , ancak etkilenirlerse - 2K2 MnO4 + Cl2 = 2KMnO4 + 2KCl

MnO4 2– anyonunun redoks özellikleri değiştirilebilir

bir diyagram verin:

Orantısızlık

Manganez bileşikleri (+4)

– en kararlı Mn bileşiği. Bu oksit doğal olarak oluşur (mineral pirolusit).

MnO2 oksit, çok güçlü kristal yapıya sahip siyah-kahverengi bir maddedir.

ikal kafes (rutil TiO2 ile aynı). Bu nedenle MnO 2 oksit olmasına rağmen amfoteriktir alkali çözeltilerle ve seyreltik asitlerle (TiO2 gibi) reaksiyona girmez. Konsantre asitlerde çözünür.

MnO2 + 4HCl (kons.) = MnCl2 + Cl2 + 2H2 O

Reaksiyon laboratuvarda Cl2 üretmek için kullanılır.

MnO2, konsantre sülfürik ve nitrik asitte çözündüğünde Mn2+ ve O2 oluşur.

Bu nedenle, çok asidik bir ortamda MnO2, MnO2'ye dönüşme eğilimindedir.

Mn2+ katyonu.

MnO2 alkalilerle yalnızca eriyiklerde karışık formasyonla reaksiyona girer

oksitler. Oksitleyici bir maddenin varlığında manganatlar alkali eriyiklerde oluşur.

MnO2 oksit endüstride ucuz bir oksitleyici madde olarak kullanılır. özellikle, redoks etkileşim

Yürütücü: 2, Mn2+'ya indirgenir. E0 (Mn2+ /MnO2) = +1,23 V. Yüksek sıcaklıklarda MnO2, O2'nin salınması ve oluşumuyla ayrışır Mn2 O3 ve Mn3 O4 oksitlerinin oluşumu (MnO . Mn2 O3 ). Permanganatın ve manganatın indirgenmesi sırasında Mn(+4) hidroksit izole edilmez. nötr veya hafif alkali ortamlarda ve ayrıca oksidasyon sırasında ganat Koyu kahverengi bir çökelti olan Mn(OH)2 ve MnOOH çözeltilerden hidratlanır. düşük MnO2. Mn(+3) oksit ve hidroksit temel niteliktedir. Bunlar sağlam kahverengi, suda çözünmeyen ve kararsız maddeler. Seyreltik asitlerle etkileşime girdiğinde orantısız hale gelirler. reaksiyona girerek oksidasyon durumu 4 ve 2'de Mn bileşikleri oluşturur. 2MnOOH + H2 SO4 = MnSO4 + MnO2 + 2H2 O Konsantre asitlerle aynı şekilde etkileşime girerler. MnO2, yani. asidik ortamda Mn2+ katyonuna dönüşürler. Alkali bir ortamda havada kolayca MnO2'ye oksitlenirler. Manganez bileşikleri (+2) Sulu çözeltilerde Mn(+2) bileşikleri asidik ortamda stabildir. Mn(+2) oksit ve hidroksit yapı olarak baziktir, kolayca çözünür hidratlı katyon Mn2+'yi oluşturmak için asitlerde çözünür. MnO oksit gri-yeşil refrakter kristalli bir bileşiktir (erime noktası – 18420 C). Arabanın ayrıştırılmasıyla elde edilebilir. oksijen yokluğunda bonat. MnCO3 = MnO + CO2. MnO suda çözünmez. Yürütücü: Olay No.