Марганец
Страница 2

Большинство солей марганца (II) хорошо растворимо в воде. В сухом виде их кристаллогидраты окрашены в слабо-розовый цвет. Нерастворимыми солями марганца (II) являются карбонат МnСО3, сульфид МnS и фосфат Мn3(РО4)2. При действии сильных окислителей в кислой среде марганец (II) в зависимости от количества окислителя может переходить в МnО2, или перманганат:

Мn(NО3)2 + РbО2 = МnО2 + Рb(NО3)2

2 Мn(NО3)2 + 5 РbО2 + 6 НNО3 = 2 НМnО4 + 5 Рb(NО3)2 + 2 Н2О

Оксид марганца (III) Мn2О3 встречается в природе в виде минерала браунита. В лаборатории образуется при осторожном нагревании МnО2 при температуре 530-940 °С:

4 МnО2 = 2 Мn2О3 + O2

При более высокой температуре разложение диоксида сопровождается образованием оксида Мn3O4.

3 МnО2 = Мn3О4 + O2

Соединения марганца (III) практического значения не имеют,

Диоксид марганца МnО2 или оксид марганца (IV), вещество темно — серого цвета. При нагревании на воздухе до 530 'С диоксид марганца разлагается, выделяя кислород, как показано выше. В вакууме или в присутствии восстановителя эта реакция протекает значительно интенсивнее.

При кипячении диоксида марганца с концентрированной азотной кислотой образуется соль марганца (II) и выделяется кислород:

2 МnО2 + 4 НNО3 = 2 Мn(NО3)2 + 2 Н2О + O2

Диоксид марганца в кислой среде проявляет окислительные свойства:

МnО2 + 4 НСl = МnСl2 + Сl2­ + 2 Н2О

МnО2 + 2 FеSO4 + 2 Н2SO4 = МnSO4 + Fе2(SO4)3 + 3 Н2О

При сплавили оксида марганца (IV) со щелочами без доступа воздуха образуется манганит, или манганат (IV):

2 МnО2 + 2 КОН = К2МnО3 + Н2О

В присутствии кислорода воздуха, игравшего роль окислителя, при сплавлении образуется соль манганата (VI):

2 МпО2 + 4 КОН + O2 = 2 К2МnО4 + 2 Н2О

Манганат калия К2МnO4 самопроизвольно разлагается на перманганат калия и диоксид марганца:

3 К2МnО4 + 2 Н2О = 2 КМnО4 + МnО2 + 4 КОН

Перманганат калия КМnO4 широко применяется в лабораторной практике, промышленности, медицине и быту. Он является очень сильным окислителем. В зависимости от среды марганец в присутствии восстановителя может восстанавливаться до различной степени окисления. В кислой среде он всегда восстанавливается до Мn (II):

2 КМnО4 +10 КВг + 8 Н2SO4 = 2 МпSO4 + 6 К2SO4 + 5 Вr2 + 8 Н2О

Аналогично ведут себя манганат калия К2МnО4 и диоксид марганца.

В щелочной среде перманганат калия восстанавливается до манганата:

2 КМnО4 + К2SO3 + 2 КОН = К2SO4 + 2 К2МnO4 + Н2О

В нейтральной или слабощелочной среде перманганат калия восстанавливается до диоксида марганца:

2 КМnО4 + С6Н5СН3 = 2 КОН + 2 МnО2 + С6Н5СООН

2 КМnО4 + 3 МnSO4 + 2 Н2О = 5 МnО2 + К2SО4 + 2 Н2SО4

Последняя реакция используется в аналитической химии при количественном определении марганца.

Раньше перманганат калия получали окислением либо диоксида марганца, либо манганата калия. Диоксид марганца окисляли селитрой при сплавлении со щелочью:

МnО2 + КNО3 + 2 КОН = К2МпО4 + КNО2 + Н2О

Образовавшийся манганат калия в растворе самопроизвольно распадался на перманганат калия и диоксид марганца:

3 К2MnО4 + 2 Н2О = 2 КМпО4 + MnО2 + 4 КОН

По второму способу манганат калия окисляли хлором:

2 К2МnО4 + Сl2 = 2 КМnО4 + 2 КСl

В настоящее время перманганат калия получают электролитическим окислением манганата:

МnO42- - е- = МnO4-

Перманганат калия широко применяется как в промышленности, так и в лабораторной практике. Его используют для отбелки хлопка, шерсти, прядильных волокон, осветления масел и окисления различных органических веществ. В лабораторной практике он применяется для получения хлора и кислорода:

2 КМnO4 + 16 НСl = 2 КСl + 2 МnСl2 + 5 Cl2 + 8 Н2О

2 КМnО4 = К2МnО4 + МnО2 + O­2

В аналитической химии перманганат калия применяют для количественного определения веществ, обладающих восстановительными свойствами (Fе2+, Sn2+, АsО33+, Н2О2, и др.). Этот метод анализа называется перманганатометрией.

Страницы: 1 2 

Смотрите также

C, N, O-ацилирование
Ацилирование - введение ацильной группы (ацила) RCO в молекулу органического соединения путем замещения атома водорода. В широком смысле ацилирование это замещение любого атома или группы атомов на ...

Разработка энергосберегающей технологии ректификации циклических углеводородов
Процесс ректификации играет ведущую роль среди процессов разделения промышленных смесей. Большая энергоемкость процесса делает поиск оптимальных схем разделения актуальной задачей химическо ...

Конструирование биосенсора для регистрации P. aeruginosa АТСС 27853
Регистрация патогенных микроорганизмов в растворах электролитов является одним из основных заданий медицины, биохимии и электрохимического анализа. С этой целью в мире разрабатываются биосе ...