Химия. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ - стр. 25

Уравнения важнейших реакций:

Марганец – элемент 4-го периода и VIIB-группы Периодической системы, порядковый номер 25. Электронная формула атома [_>18Ar]3d^>54s^>2; характерные степени окисления +VII, +VI, +IV, +II и 0.

Шкала степеней окисления марганца:

По электроотрицательности (1,60) марганец занимает промежуточное положение между типичными металлами (Na, К, Са, Mg) и неметаллами (F, О, N, Cl). Соединения Mn^>II – оксид и гидроксид – проявляют основные свойства, соединения Mn^>III и Mn^>IV – амфотерные свойства, для соединений Mn^>VI и Mn^>VII 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 Mn. 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:

В ряду напряжений марганец стоит левее водорода, из разбавленных кислот HCl и H_>2SO_>4 вытесняет водород:

Mn (порошок) + 2H^>+ = Mn^>2+ + Н_>2↑

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

Mn + 2H_>2SO_>4 (конц.) = MnSO_>4 + SO_>2↑ + 2Н_>2O

ЗMn + 8HNO_>3 (разб.) = 3Mn(NO_>3)_>2 + 2NO↑ + 4Н_>2O

Получение марганца в промышленности – восстановление пиролюзита MnO_>2 или гаусманита (Mn^>IIMn_>2^>III)O_>4 коксом или алюминием:

MnO_>2 + С (кокс) = Mn + СO_>2 (600 °C)

3(Mn^>IIMn_>2^>III)O_>4 + 8Al = 9Mn + 4Al_>2O_>3 (700–900 °C)

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

Промышленно важен сплав с железом — ферромарганец (> 70 % Mn), 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.

Оксид марганца (IV) MnO_>2. Черный, с коричневым оттенком, при нагревании разлагается. Из раствора осаждается в виде черного гидрата MnO_>2 nН_>2O. Не проявляет амфотерных свойств в силу малой реакционной способности по отношению к воде, разбавленным кислотам НCl и H_>2SO_>4, азотной кислоте и щелочам в растворе. Типичный окислитель в растворе и расплаве, менее характерны свойства восстановителя.

Применяется для промышленного производства марганца, как деполяризатор в «батарейках» (сухих гальванических элементах), компонент минеральных пигментов, осветлитель стекла.