АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Соединения маргнаца, технеция и рения

Читайте также:
  1. А) Характер потребности и удовлетворения
  2. А. Механизмы творчества с точки зрения З. Фрейда и его последователей
  3. Аграрные прения в III Думе
  4. Алгоритм расчета температуры горения
  5. Анализ социальной эффективности внедрения проекта.
  6. Анатомо-физиологические особенности органов пищеварения у детей. Методика обследования. Семиотика.
  7. АРТЕФАКТ НАМЕРЕНИЯ
  8. Б. Механизмы творчества с точки зрения М. Кlein
  9. Безработица и показатели ее измерения
  10. Билет № 1 Понятие мировоззрения, его основные сферы, уровни и типы.
  11. Биологическая точка зрения.
  12. Биотехнология как наука может рассматриваться в двух временных и сущностных измерениях: современном и традиционном, классическом.

Соединения со степенью окисления 0. Нулевая степень окисления проявляется в карбонилах. Для марганца и его аналогов известны карбонилы состава Э2(СО)6, например:

 

В обычных условиях желтый Mn2(СО)6, бесцветные Tc2(СО)6 и Re2(СО)6 - твердые легко возгоняющиеся вещества. Эти соединения парамагнитны, следовательно атомам металла в карбониле можно приписать электронную конфигурацию (n-1)d7:

 

    d7       ns     np  
¯­ ¯­ ¯­ ­              

на p-связи ® ¾ на s-связи с молекулами СО ¾®

Металл за счет пяти вакантных гибридных орбиталей (d2sp3) присоединяет пять молекул СО. Устойчивость связи повышается за счет p-дативного взаимодействия, в котором принимают участие электронные пары металла и вакантные p-разрыхляющие орбитали молекул СО. За счет неспренного электрона образуется d-связь металл-металл.

Соединения со степенью окисления +2. Оксид марганца(II) - MnO - зеленое кристаллическое вещество с полупроводниковыми свойствами. Получают разложением карбоната марганца(II) в атмосфере азота или восстановлением водородом оксида марганца(IV):

 

700 ºС

MnCO3 = MnO + СО2; MnO2 + Н2 ¾® MnO + Н2O

Амфотерный оксид с явным преобладанием основных свойств, растворим в кислотах, в воде нерастворим. Кислотные свойства проявляются при сплавлении со щелочами или основными оксидами:

t

MnO + K2O = K2MnO2

При нагревании на воздухе окисляется:

2MnO + O2 = 2MnO2

Гидроксид марганца(II) - Mn(OH)2 - аморфный белый осадок, образующийся при действии щелочей на соли марганца(II):

Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2

В воде малорастворим, слабое основание. Легко взаимодействует с кислотами, со щелочами реагирует только при сплавлении или длительном нагревании:

 

Mn(OH)2 + 4OH- = [Mn(OH)6]4-

Легко окисляется кислородом:

2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO2 + 2H2O

Большинство солей марганца(II) хорошо растворимы в воде. Малорастворимы фторид MnF2, карбонат MnCO3, фосфат Mn3(PO4)2 и цианид Mn(CN)2. Катион [Mn(H2O)6]2+ имеет слабую розовую окраску, такую же окраску имеют кристаллогидраты солей марганца(II).



Координационные соединения марганца(II) многочисленны. Ниже приведены некоторые способы их получения:

Mn(CN)2 + 4KCN = K4[Mn(CN)6];

MnF2 + 4KF = K4[MnF6]; MnCl2 + 2KCl = K2[MnCl4];

Большинство координационных соединений (кроме цианидных) в разбавленных растворах распадаются.

При действии окислителей соединения марганца(II) проявляют восстановительные свойства. Так в сильно щелочной среде окисление сопровождается образованием манганатов, в кислой среде – перманганатов.

сплавление

3Mn+2SO4 + 2KClO3 + 12KOH ¾® 3K2Mn+6O4 + 2KCl + 3K2SO4 + 6H2O;

2Mn+2SO4 + 5PbO2 + 6HNO3 = 2HMn+7O4 + 3Pb(NO3)2 + 2PbSO4 + 2H2O

Соединения со степенью окисления +4. Основным соединением марганца(IV) является его диоксид - MnO2 – темно-коричневое вещество, нерастворимое в воде, химически довольно инертное. MnO2 – амфотерный оксид с явным преобладанием кислотных свойств.

t

MnO2 + СаO = СаMnO3

манганит кальция

Оксид марганца(IV) может проявлять свойства как окислителя, так и восстановителя:

Mn+4O2 + 4HCl = Mn+2Cl2 + Cl2 + 2H2O;

3Mn+4O2 + KClO3 + 6KOH = 3K2Mn+6O4 + KCl + 3H2O

Для технеция и рения со степенью окисления +4 известны оксиды, галогениды, а также М+12ЭO3 и М+12ЭCl6. Производные технеция(IV) устойчивее однотипных соединений марганца и рения.

Соединения со степенью окисления +6. Соединения, в которых степень окисления марганца и его аналогов равна +6, немногочисленны. Из них наиболее устойчивы фториды, хлориды, оксогалогениды и оксиды рения и технеция. Например:

 

Формула Агрегатное состояние Тпл., °С Ткип., °С
ReF6 светло-желтая жидкость +19 +34
ReOF4 синие кристаллы +108 +172
ReO3 красные кристаллы +160 -

 

Этим соединениям соответствуют анионные комплексы, например:

ReF6 + 2КF = K2[ReF8]

Степень окисления +6 марганца несколько стабилизируется в манганат-анионе MnO4-2. Манганаты, технаты и ренаты темно-зеленого цвета в водных растворах существуют только при избытке щелочи, в противном случае диспропорционируют по следующей схеме:

‡агрузка...

 

3MnO4-2 + 2H2O = 2MnO4- + MnО2 + 4ОН-

Манганаты – сильные окислители, особенно в кислой среде. Однако в присутствии более сильных окислителей они окисляются до перманганат-аниона. Например:

 

MnO42- + 4H+ + 2e- ® MnО2 + 2H2O; E0 = 2,26 В;

2Mn+6O4 + Сl2 = 2KMn+7О4 + 2KCl

Соединения технеция(VI) и рения(VI) легко окисляются даже кислородом воздуха:

2Э+6O4 + О2 + 2H2O = 4KЭ+7О4 + 4KОН

Соединения со степенью окисления +7. Соединения марганца(VII): оксид - Mn2O7, марганцевая кислота - HMnO4 и ее соли. Оксид марганца(VII) получается при действии концентрированной серной кислоты на перманганат калия:

 

2KMnO4 + 2H2SO4 = Mn2O7 + 2KHSO4 + H2O

Mn2O7 - темно-зеленая жидкость, крайне неустойчив, разлагается со взрывом. Типичный кислотный оксид, реагирует с водой с образованием марганцевой кислоты:

 

Mn2O7 + H2O = 2HMnO4

Марганцевая кислота - HMnO4 - сильная кислота, устойчива только в разбавленных растворах. Перманганат-анион – красно-фиолетового цвета. Соли - перманганаты - более устойчивы, но при нагревании разлагаются с выделением кислорода:

t

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

Перманганат-анион – сильнейший окислитель, глубина восстановления которого зависит от рН раствора:

 

MnO4- + 8H+ + 5e- ® Mn2+ + 4H2O; E0 = 1,58 В; (рН < 7)

MnO4- + 2H2O + 3e- ® MnO2 + 4OH-; E0 = 1,23 В; (рН = 7)

MnO4- + 1e- ® MnO42-; E0 = 0,56 В (рН > 7)

Оксиды технеция(VII) и рения(VII) – желтые вещества, устойчивы, не проявляют окислительных свойств. Растворяются в воде, образуя сильные кислоты. В ряду HMnO4 - HТсO4 - HReO4 – сила кислот несколько уменьшается. В свободном состоянии выделена только технециевая кислота HТсO4. Анион ТсO4- - розового цвета, ReO4- – бесцветен. Большинство солей – пертехнаты и перренаты – хорошо растворимы в воде. Сравнительно трудно растворимы соли калия, рубидия и цезия.

Литература: [1] с. 633 - 645, [2] с. 523 - 539, [3] с. 521 - 548

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.008 сек.)