![]() |
|
|
Общая химиясть структуры марганца при температурах ниже 707°С обусловливает его хрупкость. В ряду напряжений марганец находится между алюминием и цинком: стандартный электродный потенциал системы Мп2+/Мп равен —1,18 В. На воздухе марганец покрывается тонкой оксидной пленкой, предохраняющей его от дальнейшего окисления даже при нагревании. Но в мелкораздробленном состоянии марганец окисляется довольно легко. Вода при комнатной температуре действует на марганец очень медленно, при нагревании — быстрее. Он растворяется в разбавленных соляной и азотной кислотах, а также в горячей концентрированной серной кислоте (в холодной H2SO4 он практически нерастворим); при этом образуются катионы Мп2+. Марганец применяется главным образом в производстве легированных сталей. Марганцовистая сталь, содержащая до 15 % Мп, обладает высокими твердостью и прочностью. Из нее изготовляют рабочие части дробильных машин, шаровых мельниц, железнодорожные рельсы. Кроме того, марганец входит в состав ряда сплавов на основе магния; он повышает их стойкость против коррозии. Сплав меди с марганцем и никелем — манганин (см. § 200) обла* дает низким температурным коэффициентом электрического сопротивления. В небольших количествах марганец вводится во многие сплавы алюминия. Марганец образует четыре простых оксида (МпО, Мп20з, Мп02 и Мп207) и смешанный оксид Мп304 (или МпО-Мп203). Первые два оксида обладают основными свойствами, диоксид марганца Мл02 амфотерен, а высший оксид Мп207 является ангидридом марганцовой кислоты НМп04. Известны также производные марганца (IV), но соответствующий оксид МпОз не получен. В практическом отношении наиболее важны соединения марганца (II), диоксид марганца и соли марганцовой кислоты — пер-манганаты, в которых марганец находится в степени окнсленности -f-7. Соединения м а р г а н ц а (II). Соли марганца (II) получаются при растворении марганца в разбавленных кислотах или при действии кислот на различные природные соединения марганца. Так, из раствора, остающегося после получения хлора действием соляной кислоты на диоксид марганца, выкристаллизовывается хлорид марганца(П) МпС12 в виде бледно-розовых кристаллов. В твердом виде соли марганца (II) обычно розового цвета, растворы же их почти бесцветны. При действии щелочей на растворы солей марганца(II) выпадает белый осадок — гидроксид марганца(П) Мп(ОН)2. Осадок легко растворяется в кислотах. На воздухе он быстро темнеет, окисляясь в бурый гидроксид марганца(IV) Мп(ОН)4. Оксид марганца(II), или закись марганца, МпО получается в виде зеленого порошка при восстановлении других оксидов марганца водородом. Соединения м а р г а н ц а (IV). Наиболее стойким соединением марганца является темно-бурый диоксид марганца Мп02; он легко образуется как при окислении низших, так и при восстановлении высших соединений марганца. Как уже указывалось, Мп02 — амфотерный оксид; однако и кислотные, и основные свойства выражены у него очень слабо. В кислой среде диоксид марганца — довольно энергичный окислитель. В качестве окислителя его применяют при получении хлора из соляной кислоты и в сухих гальванических элементах. Соли марганца (IV), например МпС14 и Mn(S04)2, весьма нестойки. Соединения марта Hna(VI) и (VII). При сплавлении диоксида марганца с карбонатом и нитратом калия получается зеленый сплав, растворяющийся в воде с образованием красивого зеленого раствора. Из этого раствора можно выделить темно-зеленые кристаллы манганита калия К2Мп04— соли марганцовистой кислоты Н2Мп04, очень нестойкой даже в растворе. Реакцию образования манганата калия можно выразить уравнением: +iv +v +VI +ш Мп03 + К2С03 + KN03 = K2Mn04 -f- KN 02-Ь С02Т Если раствор мапганата оставить стоять иа воздухе, то окраска его постепенно изменяется, переходя из зеленой в малиновую, причем образуется темно-бурый осадок. Это объясняется тем, что в водном растворе мапганаты самопроизвольно превращаются в солп марганцовой кислоты НМПО4 (п е р -яанганаты) с одновременным образованием диоксида марганца. Реакция выражается уравнением 3K2Mn04 + 2H20 ^ 2КМп04 + Мп02| + 4КОН манганат перманганат калия калия или в ионно-молекулярнон форме: 3MnOj" + 2H20 2Мп07 + Мп021 + 40Н~ При этой реакции один ион МпО^" окисляет два других таких же иона в ионы Мп04, а сам восстанавливается, образуя Мп02. Процесс превращения мапганата в пермангаиат обратим. Поэтому в присутствии избытка гидроксид-иоиов зеленый раствор манганата долгое время может сохраняться без изменения. Если же прибавить кислоту, связывающую гидроксид-ионы, зеленая окраска почти мгновенно изменяется па малиновую. При действии сильных окислителей (например, хлора) на раствор манганата последний полностью превращается в перман^ ганат: 2КаМп04 + С12 = 2KMn04 + 2КС1 Перманганат калия КМп04 — наиболее широко применяемая соль марганцовой кислоты. Кристаллизуется он в виде красивых темно-фиолетовых, почти черных призм, умеренно растворимых в воде. Растворы КМп04 имеют темно-малиновый, а при больших концентрациях — фиолетовый |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|