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