Question

Охороктерезуйте марганец по расположению его в переодической даблице и по строению атома

Answer 1

Марганец — элемент 4-го периода и VII B-группы Периодической системы, порядковый номер 25. Электронная формула атома [18Аr]Зd54s2 ; характерные степени окисления + VII,+ VI, +IV, +III, +II и 0.

Шкала степеней окисления марганца:

+7 — Mn2O7 , MnO4— ,HMnO4 ,KMnO4

+ 6 — MnO42- , K2MnO4

+4 — MnO2 , Mn(SO4)2 ,MnF4 ,K3[MnF6]

+3 — Mn2O3, MnO(OH),Mn2(SO4)3 ,MnF , K3[MnF6]

+ 2 — Mn2+ , MnO, Mn(OH)2 , MnSO4 ,MnCl2

0 — Mn

По электроотрицательности (1,60) марганец занимает промежуточное положение между типичными металлами (Na, К, Са, Мg) и неметаллами (F, O,N, Cl). Соединения Мn‖‖ — оксид и гидроксид — проявляют основные свойства, соединения Мn‖‖‖ и Мn IV — амфотерные свойства, для соединений МnVI и МnVII характерно почти полное преобладание кислотных свойств. Марганец образует многочисленные соли и бинарные соединения.

В природе — четырнадцатый по химической распространенности элемент (восьмой среди металлов; второй, после железа, тяжелый металл).

Марганец Мn. Серебристо-белый (с серым оттенком) металл, более твердый и хрупкий по сравнению с железом. В виде мелкого порошка пирофорен. На воздухе покрывается оксидной пленкой. Пассивируется в воде, поглощает водород, но не реагирует с ним.

При нагревании сгорает в кислороде воздуха, реагирует с хлором и серой:

Mn→(O2, до450oC) MnO2 →( O2, до 800oC) Mn2O3

Mn→MnO+( MnIIMn2 II)O4 “окалина “ ( O2, выше 800oC)

Mn+Cl2→MnCl2 , (200oC) Mn+S→ MnS (до1580oC)

В ряду напряжений марганец стоит левее водорода, из разбавленных кислот НCl и Н2SO4 вытесняет водород:

Мn (порошок) + 2Н+ = Мn2+ + Н2↑

Взаимодействует с кислотами-окислителями при нагревании, также образуя соли марганца (II):

Мn + 2Н2SO4 (конц.) = МnSO4 + SO2↑+ 2Н2O

3Мn + 8HNO3 (разб.) = 3Мn(NO3)2 + 2NO↑ + 4Н2O

Получение марганца в промышленности — восстановление пиролюзита МnO2 или гаусманита (МnIIMnIII)O4 коксом или алюминием:

МnO2 + С (кокс) = Мn + СO2 (600 °С)

3(МnII MnIII)O4 + 8Аl = 9Мn + 4А12O3(700-900 °С)

Наиболее чистый марганец выделяют электролизом раствора из солей марганца (П), например:

2MnSO4+2H2O→2Mn↓+O2↑+2H2SO4 (40oC, эликтролиз)

Промышленно важен сплав с железом — ферромарганец (> 70 % Мn), его получают восстановлением оксидных руд марганца и железа.
Применяется марганец для изготовления специальных и тугоплавких сплавов, зеркального чугуна и марганцевых твердых сталей, в качестве катализатора в органическом синтезе.