Презентация Элемент 7 группы, побочной подгруппы, d-элемент - Mn (марганец) онлайн

Содержание слайда: Элемент 7 группы побочной подгруппы, d-элемент –Mn(марганец) Выполнили студентки 1 курса группы Х-12 БО: Богданова Дарья и Белугина Татьяна

Содержание слайда: Основные тенденции в 7 группе 1. Свойства Mn отличаются от свойств Tc и Re, которые похожи между собой. 2. Вниз по группе увеличивается устойчивость высших с.о., уменьшается устойчивость низших с.о., соединения Tc(III) и Re(III) стабилизированы кратными связями M–M. 3. Mn в высших с.о. проявляет свойства окислителя, в кислой среде – сильного, Tc и Re в низших с.о. проявляют восстановительную активность. 4. Mn(OH)2 – основание средней силы, HMO4–типичные кислоты, вниз по группе сила кислот уменьшается. 5. Вниз по группе и с уменьшением с.о. увеличивается устойчивость комплексов с донорными атомами Cl, N, S, P, уменьшается устойчивость оксо- и фторо- комплексов.

Содержание слайда: Сравнение свойств в периоде

Содержание слайда: Сравнение свойств в периоде VO43– CrO42– MnO4– Возрастает число связей М=О Увеличивается сила кислот Уменьшается радиус металла Увеличивается с.о. металла Увеличивается окислительная способность

Содержание слайда: Свойства марганца Марганец - серебристо-белый металл. На воздухе металл покрывается пестрыми пятнами оксидной пленки, которая предохраняет его от дальнейшего окисления. Твёрдый, хрупкий Тяжелый В природе элемент представлен одним стабильным изотопом 55Мn.

Содержание слайда: Свойства марганца Mn

Содержание слайда: Свойства марганца

Содержание слайда: Кристаллические структуры Mn α-Mn ОЦК β-Mn γ-Mn δ-Mn

Содержание слайда: Химические свойства Mn 1.Высокая реакционная способность 2Mn + 2NH4Cl + 2H2O = 2MnCl2+ 2NH3·H2O + H2 Mn + 2H2O = Mn(OH)2↓+ H2 2.Растворяется в кислотах Mn + 2HCl = MnCl2+ H2 4Mn + 10HNO3(разб) = 4Mn(NO3)2+ NH4NO3+ 3H2O 3.Mn не реагирует со щелочами, пассивируется HNO3(конц) 4.Mn не реагирует с H2, не образует гидридов

Содержание слайда: Химические свойства Mn 5.Реагирует с F2, O2 с образованием Mn3+ 2Mn + 3F2 = 2MnF3(200 oC) 3Mn + 2O2 = Mn3O4(600 oC) 6.Реагирует с другими галогенами и многими неметаллами с образованием Mn2+ Mn+ Cl2 = MnCl2(200 oC) Mn+ S = MnS(600 oC) 3Mn + N2 = Mn3N2(1200 oC) Mn+ 4P = MnP4(800 oC)

Содержание слайда: Химические свойства Mn 7.Реагирует с углеродом, образуя карбиды Mn7C3, Mn3C, Mn5C2

Содержание слайда: Нахождение в природе Марганец–распространенный элемент (0.028 ат.%) Основные минералы: Пиролюзит β-MnO2·nH2O Родохрозит MnCO3 Браунит Mn2O3 Манганит Mn2O3·nH2O Гаусманит Mn3O4

Содержание слайда: Получение Mn Основные процессы получения Mn: MnO2 + Fe2O3 + 5C = Mn + 2Fe + 5CO (ферромарганец) >30% Mn MnO2 = Mn3O4 + O2 3Mn3O4 + 8Al = 9Mn + 4Al2O3 (алюмотермия) Очистка: Mn + H2SO4(50%) = MnSO4 + H2 2MnSO4 + 2H2O = 2H2SO4 + 2Mn + O2

Содержание слайда: Применение Mn Mn-для инструментальных и конструкционных сталей высокой ударной стойкости Mn-бронзы Mn-электротехнические сплавы Mn2+–микродобавки к удобрениям MnO2-в электрохимических элементах KMnO4–промышленный окислитель

Содержание слайда: Окислительно-восстановительные свойства Mn 1. В кислой среде самая устойчивая с.о. +2 2. В щелочной среде устойчивы с.о. +3, +4, +6 3. В кислой среде с.о. Mn+2 сопропорционирует с высшими с.о. С образованием Mn+3 4. С.о. +5 всегда неустойчива по отношению к диспропорционированию 5. В кислой среде окислительные свойства выражены сильнее, чем в щелочной

Содержание слайда: Высшие степени окисления Mn 1. Получение: MnO2+ 2KOH + KNO3= K2MnO4+ KNO2+ H2O Mn+4→Mn+6 2K2MnO4+ Cl2= 2KMnO4+ 2KCl Mn+6→Mn+7

Содержание слайда: 2. Марганцевая кислота: 2. Марганцевая кислота: Получение: 2Mn(NO3)2+ 5PbO2+ 6HNO3= 2HMnO4+ 5Pb(NO3)2+ 2H2O Х.С. 2KMnO4+ H2SiF6= K2SiF6 ↓+ 2HMnO4 Сильная кислота, Сmax= 20% 4HMnO4= 4MnO2+ 3O2+ 2H2O Соли-перманганаты

Содержание слайда: 3. Окислитель(+7): 3. Окислитель(+7): 8KMnO4+ 5K2S + 12H2SO4= 8MnSO4+ 9K2SO4+ 12H2O 2KMnO4+ 3H2SO3= 2MnO2↓+ K2SO4+ 2H2SO4+ H2O 4KMnO4+ 4KOH = 4K2MnO4+ 2H2O + O2 MnO4–+ 8H++ 5e–= Mn2++ 4H2O E = 1.51B MnO4–+ 4H++ 3e–= MnO2↓+ 2H2O E=1.69B MnO4–+ 1e–= MnO42– E=0.56 B

Содержание слайда: 4. Диспропорционирование манганата(VI): 4. Диспропорционирование манганата(VI): 3K2MnO4+ 2H2O = 2KMnO4+ MnO2+ 4KOH 3K2MnO4+ 2CO2= 2KMnO4+ MnO2+ 2K2CO3 Кислота H2MnO4 и оксид MnO3 неизвестны 5. Окислитель(+6): 4K2MnO4+ K2S + 4H2O = 4MnO2+ 8KOH + K2SO46. Манганаты(VI) парамагнитны

Содержание слайда: Соединения Mn(V,IV) Соединения Mn(V) неустойчивы, сильные окислители 2KMnO4+ 2Na2SO3+ 4NaOH = 2Na3MnO4+ Na2SO4+ K2SO4+2H2O 2. Соединения Mn(V) диспропорционируют в кислой и нейтральной среде 2Na3MnO4+ 2H2O = Na2MnO4+ MnO2+ 4NaOH 3Na3MnO4+ 4H2SO4= NaMnO4+ 2MnO2+ 4Na2SO4+ 2H2O 3. Соединения Mn(IV) слабые окислители MnO2+ 4HCl (конц) = MnCl2+ Cl2+ 2H2O

Содержание слайда: Соединения Mn(V,IV) 4. Соли Mn(IV) легко гидролизуются: Mn(SO4)2+ 2H2O = MnO2+ 2H2SO4 5. Известен фторид Mn(IV) Mn+ 2F2= MnF4 неустойчив MnF4= MnF3+ 1/2F2 (40 oC) 6. Известны комплексы Mn(IV), самые устойчивые – фторидные MnF2+ F2+ KF = K2[MnF6] K2[MnF6] + SbF3= K[SbF6] + MnF2+ KF

Содержание слайда: Соединения Mn(III) Бинарные соединения: 2Mn + 3F2= 2MnF3 (200 оС) 4MnO2= 2Mn2O3+ O2 (500 oC) 2. Гидроксид Mn(III), получение 2MnSO4+ H2O2+ 4NH3+ 2H2O = 2(NH4)2SO4+ 2MnO(OH) коричневый Амфотерный гидроксид MnO(OH) + 2H2SO4(конц) = H[Mn(SO4)2] + 2H2O MnO(OH) + 3KOH + H2O = K3[Mn(OH)6]

Содержание слайда: Комплексы Mn(III) Образование комплексов KMnO4+ 6KF + 8HCl = K3[MnF6]+ 4H2O + 4KCl KMnO4+ 2H2SO4+ 2H2O2= K[Mn(SO4)2]+ 2O2+ 4H2O KMnO4+ 8HCl + 2KCl = K3[MnCl6]+ 2Cl2+ 4H2O

Содержание слайда: Соединения Mn(II) Получение: 2MnO2+ 2H2SO4(70%) = 2MnSO4+ O2+ 2H2O Mn+ 2HCl = MnCl2+ H2 2. Гидроксид – сильное основание Получение: MnCl2+ 2NaOH = Mn(OH)2+ 2NaCl Х.С. Mn(OH)2+ 2CH3COOH = Mn(CH3COO)2+ 2H2O Mn(OH)2+ 2KOH (конц, 100 oC) = K2[Mn(OH)4]разлагается при разбавлении

Содержание слайда: Соединения Mn(II) 3. Mn(II) окисляется в щелочной среде или при нагревании: 3MnSO4= Mn3O4+ 3SO2+ O2 Mn(NO3)2= MnO2+ 2NO2+ О2 Mn(OH)2+ O2= 4MnO(OH) + 2H2O 4. Mn(II) окисляется в кислой среде только сильными окислителями, такими как:NaBiO3 PbO2, K2S2O8

Содержание слайда: Комплексы Mn(II) Наиболее устойчивы оксо- и фторо-комплексы: MnSO4+ 6H2O = [Mn(H2O)6]SO4 4KF + MnF2= K4[MnF6] 2. Известны тетраэдрические комплексы K2[MnBr4] желто-зеленый 3. Октаэдрические комплексы Mn(II) высокоспиновые, неокрашенные 4. MnCO3+ 6KCN =K4[Mn(CN)6] + K2CO3 темно-синий, низкоспиновой

Содержание слайда: Оксиды Mn α-MnO2 – пиролюзит γ-MnO2 – рамсделлит 55 oC 500 oC 900 oC 1350 oC Mn2O7 - MnO2 - Mn2O3 - Mn3O4 – MnO (HMnO4) кислотный основный Mn(OH)2

Содержание слайда: MnO: Антиферромагнитное упорядочение

Содержание слайда: Биологическая роль Mn