Марганец и его соединения

СОШ №37 города Белово

для изготовления стекла и посуды из глины.
Знаменитый металлург, итальянец

В. Бирингуччио в своих публикациях писал, что пиролюзит окрашивает стекло в фиолетовый цвет и устраняет мутность стекол желтого и зеленого цветов.

были хрупкими и голубовато-белого цвета. Свои исследования он так и

не довел до конца.
Дальнейшая история марганца была связана с первооткрывателем никеля Т.Бергманом. Но он, хотя и пытался получить металл марганец, этого так и не сделал.

История открытия марганца

был Карл Вильгельм Шееле (Швеция). В 1774 году он выступил с

докладом в Стокгольмской академии "Относительно марганца и его свойств", который подвел результаты работы со своим соотечественником Ю.Ганом в течении трех лет. В ней он поведал о существовании двух металлов: бария и марганца

История открытия марганца

по массе.
В свободном виде марганец не встречается.
Из руд наиболее

распространены:
пиролюзит - MnO2(63,2 %),
манганит - MnO2·Mn(OH)2 (62,5 %),
браунит - Mn2O3 (69,5 %),
родохрозит - MnCО3 (47,8 %),
псиломелан - mMnO·MnO2·nH2O (45—60%).

и Индийского океанов.
В морской воде содержится около 1,0·10–8 % марганца.
Нахождение

в природе

+4, +6, +7
n= 30
2
6
6
5
Строение атома

кипения = 2080°C
Серебристо-белого цвета с розовым отливом
На воздухе покрывается
оксидной

пленкой

O2 → MnO2
При нагревании разлагает воду, вытесняя водород: 
Mn + 2H2O →Mn(OH)2 + H2↑
Углерод реагирует

с расплавленным марганцем, образуя карбиды Mn3C:
3Mn + C → Mn3C

+ S MnS (MnS2)
3Mn + 2P

Mn3P2
C оксидами металлов:
5Mn + Nb2O5 5MnO + 2Nb
Образует также силициды, бориды, фосфиды.

H2↑
С концентрированной серной кислотой:
Mn + 2H2SO4(конц.) → MnSO4 + SO2↑ + 2H2O
С разбавленой азотной

кислотой:
3Mn + 8HNO3(разб.) → 3Mn(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
В щелочном растворе марганец устойчив.

обогащения руд;
2 стадия: обжиг. В некоторых случаях руду далее подвергают

сернокислотному выщелачиванию.
3 стадия: восстановление марганца в полученном концентрате с помощью кокса, иногда используют алюминий или кремний;

Алюминотермия
3MnO2+4AI=2AI2O3+3Mn

растворов сульфата марганца MnSO4, который проводят в присутствии сульфата аммония

(NH4)2SO4.

как добавку к сталям для
раскисления;
- для легирования сталей;
- в

медных, алюминиевых и магниевых сплавах.
Покрытия из марганца на
металлических поверхностях
обеспечивают их антикоррозионную
защиту.

производстве ферритных
материалов;

катализаторы многих
химических реакций;




входят в состав

микроудобрений.

он оказывает значительное влияние на жизнедеятельность, то есть является микроэлементом.
Марганец

оказывает влияние
на рост, образование крови и
функции половых желёз.

0,03 %.


В организмах рыжих муравьёв
 — до 0,05 %.

Некоторые бактерии содержат до нескольких

процентов марганца.

системы. Симптомы: утомляемость, сонливость, ухудшение функций памяти.

Марганец - политропный яд,

поражает легкие, сердечно-сосудистую систему, вызывает аллергический и мутагенный эффект.

марганца может быть получен при разложении карбоната марганца:
MnCO3

= MnO+CO2
Либо при восстановлении диоксида марганца водородом:
MnO2+H2 = MnO+H2O

Соединения марганца (II)

гидроксид Mn(II):
Mn+2HOH =Mn(OH)2+H2
Гидроксид марганца можно получить в виде

белого осадка при действии на растворы солей двухвалентного марганца щелочью:
MnSO4+2NaOH =Mn(OH)2 +Na2SO4

Соединения марганца (II)

буреет, превращаясь в оксид-гидроксид четырёхвалентного марганца.
2Mn(OH)2+O2 =MnO2 +

2Н2O
Гидроксид марганца проявляет только основные свойства и не реагирует со щелочами, а при взаимодействии с кислотами даёт соответствующие соли.
Mn(OH)2+2HCl =MnCl2+2H2O

Соединения марганца (II)

разбавленных кислотах:
Mn+2HCl = MnCl2+H2
Cульфид марганца(II) можно получить:

MnSO4 + (NH4)2SO4 = MnS+ (NH4)2SO4

цвета.
Образуется при разложении нитрата марганца(II)
Mn(NO3)2 = MnO2+2NO2

+ O2
Под действием сильных окислителей в сплаве со щёлочью переходит
в с. о. +6
MnO2 + Na2CO3 +NaNO3 →Na2MnO4+ NaNO2+CO2
MnО2 может окислять галогениды и галогенводороды в кислой среде и переходит в с.о. +2 :
MnO2+4HCl =MnCl2+Cl2+2H2O

проявляют кислотный характер,
H2Mn+6O4 в свободном

виде не получены.
Степень окисления + 6 у марганца наименее устойчива: существует только с сильнощелочном растворе в виде солей зелёного цвета – МАНГАНАТОВ
МАНГАНАТЫ получают при восстановлении перманганатов в щелочной среде
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2
Na2SO3 +2KMnO4 + KOH=Na2SO4+K2MnO4+H2O
MnO2+2KOH+KNO3 = K2MnO2+KNO2+H2O
или при окислении солей и оксидов марганца +2 и +4 сильными окислителями в присутствии щёлочи:
MnSO4 + 2KClO3 + 12KOH = 3K2MnO4 + 2KCl +3K2SO4 +6H2O

2Н2О = KMnO4 + MnO2 + 4КОН
Манганаты окисляются хлором
2K2MnO4 +

Cl2 = KMnO4 + 4КCl

Соединения марганца (VI)

в смеси с концентрированной серной кислотой воспламеняет органические вещества. При

90 °C Mn2O7 разлагается со взрывом.
Получение:
2KMnO4 + H2SO4 = Mn2O7 + K2SO4 + H2O
При растворении в щелочах образует перманганаты:
Mn2O7 + 2KOH = 2KMnO4 + H2O

Соединения марганца (VII)

кислота устойчива только в разбавленных растворах (до 20%). Эти растворы

могут быть получены действием сильных окислителей на соединения марганца двухвалентного:
2Mn(NO3)2+PbO2+6HNO3=2HMnO4+5Pb(NO3)2+2H2O
При концентрации HMnO4 выше 20% происходит разложение её по уравнению:
4HMnO4 = 4MnO+3O2 +2H2O

Соединения марганца (VII)

в лабораторной практике и в промышленности окислителей широко применяется перманганат

калия KMnO4, в быту называемый марганцовкой. Перманганат калия представляет собой кристаллы чёрно-фиолетового цвета. Водные растворы окрашены в фиолетовый цвет, характерный для иона MnO4-.

Соединения марганца (VII)

разлагается.
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 +

O2
При стоянии в растворе постепенно распадается:
4KMnO4 + 2H2O = 4MnO2 + 4KOH + 3O2
Под действием серной кислоты (60%) и горячей щелочи перманганат также выделяет кислород:
4KMnO4 +6H2SO4 = 4MnSO4 + 5O2 + 2K2SO4 + 6H2O
4KMnO4 +4KOH = 4K2MnO4 + O2 + 2H2O

Соединения марганца (VII)

разных средах

K2MnO4

1
4 2


3

MnCl2 Mn(OH)2

9 10
5

MnO2 KMnO4

12 11



8 6

7

Mn MnSO4
.